Physical systems are usually not closed and insight about their internal structure is experimentally derived by scattering. This is efficiently described by resonance eigenfunctions of non-Hermitian quantum systems with a corresponding classical dynamics that allows for the escape of particles. For the phase-space distribution of resonance eigenfunctions in chaotic systems with partial and full escape we obtain a universal description of their semiclassical limit in terms of classical conditional invariant measures with the same decay rate. For partial escape, we introduce a family of conditionally invariant measures with arbitrary decay rates based on the hyperbolic dynamics and the natural measures of forward and backward dynamics. These measures explain the multifractal phase-space structure of resonance eigenfunctions and their dependence on the decay rate. Additionally, for the nontrivial limit of full escape we motivate the hypothesis that resonance eigenfunctions are described by conditionally invariant measures that are uniformly distributed on sets with the same temporal distance to the quantum resolved chaotic saddle. Overall we confirm quantum-to-classical correspondence for the phase-space densities, for their fractal dimensions, and by evaluating their Jensen–Shannon distance in a generic chaotic map with partial and full escape, respectively. / Typische physikalische Systeme sind nicht geschlossen, sodass ihre innere Struktur mit Hilfe von Streuexperimenten untersucht werden kann. Diese werden mit Hilfe einer nicht-Hermiteschen Quantendynamik und deren Resonanzeigenzuständen beschrieben. Die dabei zugrunde liegende klassische Dynamik berücksichtigt den Verlust von Teilchen. Für die semiklassische Phasenraumverteilung solcher Resonanzeigenzustände in chaotischen Systemen mit partieller und voller Öffnung entwickeln wir eine universelle Beschreibung mittels bedingt invarianter Maße gleicher Zerfallsrate. Für partiellen Zerfall stellen wir eine Familie bedingt invarianter Maße mit beliebiger Zerfallsrate vor, welche auf der hyperbolischen Dynamik und den natürlichen Maßen der vorwärts gerichteten und der invertierten Dynamik aufbauen. Diese Maße erklären die multifraktale Phasenraumstruktur der Resonanzzustände und deren Abhängigkeit von der Zerfallsrate. Darüber hinaus motivieren wir für den nicht trivialen Grenzfall voll geöffneter Systeme die Hypothese, dass Resonanzeigenzustände durch ein bedingt invariantes Maß beschrieben werden, welches gleichverteilt auf solchen Mengen ist, die den gleichen zeitlichen Abstand zum quantenunscharfen chaotischen Sattel haben. Insgesamt bestätigen wir die quantenklassische Korrespondenz für die Phasenraumdichten, deren fraktale Dimensionen und durch Auswertung ihres Jensen–Shannon Abstandes in einer generischen chaotischen Abbildung sowohl für partielle als auch für volle Öffnung.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:70981 |
| Date | 16 June 2020 |
| Creators | Clauß, Konstantin |
| Contributors | Ketzmerick, Roland, Altmann, Eduardo, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/updatedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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