在过去的二十年里,随机共振一直受到人们的关注。这个术语是指在非线性系统中表现出来的一种现象,一般来说,微弱的输入信息(如弱信号)可以通过噪声的帮助得到放大和优化。这种效果需要三个基本成分:(i)能量激活屏障,或者更广泛地说,阈值的形式;(ii)弱相干输入(例如周期性信号);(iii)系统固有的噪声源,或增加相干输入的噪声源。鉴于这些特征,系统的响应会随着噪声水平的变化而发生类似共振的行为;因此,随机共振被称为随机共振。底层机制相当简单且健壮。因此,在各种系统中都观察到了随机共振,包括双稳态环形激光器、半导体器件、化学反应和小龙虾尾扇中的机械感受器细胞。在本文中,作者报告、解释并扩展了当前对随机共振理论和物理的大部分理解。他们向读者介绍了随机共振的基本特征及其近期历史。给出了对量化随机共振很重要的特征量的定义,以及实际计算这些量所需的最重要工具。介绍了经典随机共振理论的本质,描述了随机共振在非线性光学、固态器件和神经生理学中的重要应用,并将其与随机共振理论联系起来。本文讨论了随机共振理论的更详细和最新发展,从低温下重要的基本量子特性——空间分布系统的时空特性,到混沌映射的实现。最后,作者总结了所取得的成就,并试图指出未来理论和实验研究中最有希望的领域。
内政部:https://doi.org/10.103/RevModPhys.70.223