В работе предложен альтернативный сценарий возникновения барионной асимметрии во Вселенной. Этот сценарий реализуется в модели решёточной гравитации, связанной с дираковским полем, следующим образом. При сверхвысоких температурах порядка Великого Объединения $T_c\sim10^{18}$ ГэВ и выше система находится в PT-симметричной фазе. Но при понижении температуры происходит фазовый переход в несимметричную фазу, в которой появляется ненулевая тетрада, то есть пространство-время с метрикой Минковского, и в.ф. системы распадается на две: $|\rangle=|+\rangle+|-\rangle$. Поля тетрад в состояниях $|+\rangle$ и $|-\rangle$ различаются знаком. В самый первый момент времени длительностью порядка планковского возможен переход фермионов между этими состояниями. Эти переходы в разных участках пространства не скоррелированы между собой. Поэтому окончательная асимметрия фермионного заряда между этими состояниями относительно чрезвычайно мала и она сохраняется во времени, так как взаимодействие состояний $|+\rangle$ и $|-\rangle$ прекращается на временах больше планковского.

Рассматривается задача Новикова об описании геометрии линий уровня квазипериодических функций на плоскости. Мы рассматриваем здесь наиболее общий случай, когда число квазипериодов функции не ограничено. Главным предметом исследования является при этом появление открытых линий уровня, либо замкнутых линий уровня сколь угодно больших размеров, играющих важную роль во многих динамических системах, связанных с задачей Новикова. Как можно показать при этом, результаты, полученные для квазипериодических функций на плоскости, могут быть обобщены и на многомерный случай. В этом случае мы имеем дело с обобщенной задачей Новикова, а именно, задачей описания поверхностей уровня квазипериодических функций в пространстве произвольной размерности. По результатам работы А.Я. Мальцев, Труды Математического института имени В. А. Стеклова, 325, 175–189 (2024)

Рассматривается особое поведение магнитопроводимости металлов, возникающее при появлении хаотических электронных траекторий на поверхности Ферми. Такое поведение обусловлено рассеянием электронов на особых точках динамической системы, описывающей динамику электронов в пространстве квазиимпульсов, и вызываемым малоугловым рассеянием электронов на фононах. В этой ситуации, система описывается ``нестандартным'' временем релаксации, которое и играет основную роль в определенном интервале значений температуры и магнитного поля. По результатам работы А.Я. Мальцев, ЖЭТФ, 166(3), 409-421 (2024)

Электрический Дипольный Момент (ЭДМ) есть фундаментальная характеристика элементарных частиц. Найденные в эксперименте значения ЭДМ установят существенные ограничения на параметры Стандартной Модели. Перспективным методом поиска ЭДМ заряженных частиц является исследование спин-орбитального движения поляризованного пучка в ускорителе-накопителе. Ключевые этапы эксперимента представляют собой управление поляризацией и минимизацию эффектов спин-декогеренции.
Касательно первого этапа были исследованы особенности управления поляризацией в области целочисленного и высокочастотного спинового резонанса. Касательно второго этапа эксперимента аналитически и численно исследовано нелинейное спин-орбитальное движение частиц, получено и верифицировано в численном эксперименте аналитическое выражение эффективного Лоренц-фактора, учтено влияние спиновых резонансов на декогеренцию, также представлена модернизированная структура накопительного кольца для поиска ЭДМ.
Результаты данного исследования способствуют проведению прецизионных экспериментов с поляризованными пучками на ускорителях комплекса NICA в Дубне.

Основные публикации:
- Система спин-флипа протонов на базе корректирующих диполей Нуклотрона/ОИЯИ на спиновом резонансе gamma*G=7/ Ю. Филатов, А. Кондратенко, Н. Николаев, Ю. Сеничев, М. Кондратенко, С. Виноградов, Е. Цыплаков, А. Бутенко, С. Костромин, В. Ладыгин, Е. Сыресин, И. Гурылева, А. Мельников, А. Аксентьев // Письма в ЖЭТФ. —2023. —Т. 118, вып. 6. — С. 389—396.
- Investigation of Methods to Decrease Proton Beam Depolarization while using an RF Spin-rotator/ A. Melnikov, N. Nikolaev, A. Aksentyev, Y. Senichev, S. Kolokolchikov // Physics of Atomic Nuclei. — 2024. — Март. — Т. 86, № 11. — С. 2429—2433.
- Природа спиновой декогеренции поляризованного пучка легких ядер в накопительном кольце для поиска ЭДМ / А. Мельников, Ю. Сеничев, А. Аксентьев, С. Колокольчиков // Письма в ЖЭТФ. — 2023. — Т. 118, вып. 10. — С. 713—720.
- Studies of the spin coherence time of protons at COSY / A. Melnikov, A. Aksentyev, Y. Senichev, S. Kolokolchikov // J. Phys.: Conf. Ser. 2687, 052025 (2024).
- NICA Facilities for the Search for EDM Light Nuclei / Yu. Senichev, A. Aksentyev, S. Kolokolchikov, A. Melnikov, N. Nikolaev, V. Ladygin, E. Syresin // Phys. Atom. Nucl. 87(4), 436-441 (2024).
- Quasi-frozen Spin Concept at NICA for EDM Search and its Matrix Analysis / A. Melnikov, A. Aksentyev, Y. Senichev, S. Kolokolchikov // Physics of Atomic Nuclei. — 2024. — Т. 87, № 4.

Мы рассматриваем класс двухзонных фермионных систем, подверженных диссипации, сохраняющей общее число частиц. По построению эти модели имеют гарантированное устойчивое состояние — темновое состояние — с полностью заполненной нижней зоной и пустой верхней зоной. В пределе слабой диссипации мы выводим уравнения, описывающие динамику фермионной плотности на больших масштабах длины и времени. Они принадлежат к классу реакционно-диффузионных уравнений Фишера-Колмогорова-Петровского-Пискунова. Наш анализ показывает, что темновое состояние является неустойчивым, уступая место новому устойчивому состоянию с конечной плотностью частиц в верхней зоне. Таким образом, диссипативные системы с сохраняющимся числом частиц, вероятно, не являются надежным универсальным инструментом для стабилизации темновых состояний.
arXiv:2408.04987

Рассмотрены две явные конструкции состояний в орбифолдах произведения $N=2$ суперконформных минимальных моделях, которые основаны на твистовании спектральным потоком и требовании аксиом конформного бутстрапа. Показано, что эти конструкции естественно приводят к взаимно дуальным группам Берглунда-Хюбша-Кравица и определяют зеркальные пары изоморфных моделей. Затем мы обобщаем эти конструкции на модели Гепнера компактификации суперструн и доказываем эквивалентность суперструн типа IIA и типа IIB.

Асимметричные СКВИДы, в рукавах которых находятся разные джозефсоновские контакты с высшими джозефсоновскими гармониками в ток-фазовых соотношениях, демонстрируют (джозефсоновский) диодный эффект. Сила и знак эффекта зависят от магнитного потока через петлю интерферометра. Мы исследуем влияние конечной емкости контактов и температуры на различные проявления джозефсоновского диодного эффекта в асимметричном СКВИДе. Основное внимание уделяется «минимальной модели», в которой один контакт имеет синусоидальную ток-фазовую характеристику, а другой помимо этого имеет дополнительную вторую гармонику. Мы показываем, что наличие емкости контактов приводит к асимметрии гистерезисного поведения СКВИДа. В частности, оказывается возможным односторонний гистерезис (гистерезисное поведение только при одном направлении тока). В случае малой конечной температуры и нулевой емкости контактов мы определяем асимметрию вольт-амперной характеристики, которая в данном режиме оказывается экспоненциально сильной. В случае же конечной емкости контактов мы вычисляем асимметрию токов переключения как под действием температурных флуктуаций, так и в условиях синхронизации с внешним переменным током.
Доклад основан на работе Phys. Rev. B 110, 104508 (2024).

23-27 сентября 2024 года проходила конференция ALT - Advanced Laser Technologies. Сайт конференции https://altconference24.ru/ Для выступлений использовались корпуса ДВФУ (Дальневосточный Федеральный Университет) на острове Русский. Рассмотрен широкий круг вопросов по лазерным технологиям от квантовых вычислений и биофотоники до плазмоники, сенсорам, ТГц и волоконной оптике. По итогам принято обращение к Президенту РАН Красникову Г.Я. В обращении подчеркивается важность направлений, связанных с фотоникой.

Выявление механизмов зарождения и развития турбулентных течений в жидкостях, газах и плазме является одной из открытых проблем современной физики. Использование здесь математических методов позволяет описать процессы передачи энергии и других инвариантов между разномасштабными возмущениями, а также исследовать различные режимы эволюции спектров инвариантов. Такие исследования опираются на применение теории волновой (слабой) турбулентности, основным объектом которой является кинетическое уравнение (КУ), описывающее взаимодействия волн в нелинейных гамильтоновых физических системах.
В докладе приводится краткая сводка последних исследований четырёхволнового КУ, полученного из уравнения Гросса–Питаевского и описывающего однородные изотропные взаимодействия волн в бозе-газе. Дано сравнение спектров динамического и кинетического уравнений на больших временных интервалах. Найдены точные стационарные решения КУ типа спектров Колмогорова–Захарова с логарифмической поправкой, описывающие прямой каскад энергии и обратный каскад частиц бозе-газа. Численно исследованы автомодельные режимы эволюции спектров первого и второго рода. Результаты моделирования сопоставлены с данными экспериментов.
Представленные результаты получены в соавторстве с Назаренко С.В., Zhu Y., Krstulovic G., Гребенёвым В.Н., Медведевым С.Б.

При рассмотрении квантовых процессов, обусловленных поглощением большого числа мягких фотонов, таких как нелинейное комптоновское рассеяние, принято постулировать сильно-полевой режим взаимодействия. Однако при ближайшем рассмотрении этот «режим сильного поля» распадается на несколько подрежимов. Они характеризуются такими инвариантными параметрами, как параметр нелинейности $a_0$, пропорциональный амплитуде поля, и динамический квантовый параметр $\chi$, описывающий амплитуду поля в системе отсчёта релятивистской частицы в единицах поля критического (швингеровского) поля КЭД $E_S=m^2c^3/e\hbar$ (здесь $m$ и $-e$ - масса и заряд электрона) [1].
Электрон, помещённый в сильное поле с большим $a_0 >> 1$, быстро становится ультрарелятивистским и может сильно излучать, а при $\chi > 1$ процесс излучения становится существенно квантовым. В этом режиме излучение доминирует в динамике частиц, а генерация электрон-позитронных пар жесткими фотонами в сильном поле становится существенной. Это может проявляться, например, в виде КЭД-каскадов [1], которые в некоторых случаях могут поддерживаться полем, приводящим к множественному рождению электрон-позитронных пар [2,3].
Картина Фарри, лежащая в основе сильнополевого подхода в КЭД, позволяет построить теорию рассеяния в сильном внешнем электромагнитном поле, взаимодействие с которым учитывается точно. В рамках так называемого приближения локально постоянного поля (LCFA) для процессов с участием релятивистских частиц в поперечных полях модель однородного постоянного скрещенного поля (ПСП) оказывается универсальной и в то же время допускает аналитическое рассмотрение для многих процессов.
При очень больших значениях $\chi >> 1$ петлевые вклады в амплитуды рассеяния (так называемые поляризационный и массовый операторы) в ПСП растут чрезвычайно быстро, а именно, степенным образом с напряженностью поля и энергией частицы через параметр $g = \alpha\chi^{2/3}$. Как было предположено Нарожным [4], а затем показано в наших расчетах [5], в каждом порядке теории возмущении соответствующий лидирующий n-петлевой член содержит множитель $g^n$, таким образом, при $g>1$ разложение Фарри нарушается. Это приводит к возникновению нового полностью непертурбативного режима взаимодействия в КЭД в сильном поле. Примечательно, что этот режим возникает на масштабах, которые возможно будут вскоре доступны в экспериментах.
В докладе будет дан обзор вышеупомянутых режимов КЭД в сильном поле, соответствующих теоретических подходов и связи с возможными будущими экспериментами.
[1] A. Fedotov, A. Ilderton, F. Karbstein, B. King, D. Seipt, H. Taya, and G. Torgrimsson, Phys. Rep. 1010, 1 (2023).
[2] A. R. Bell and J. G. Kirk, PRL 101, 200403 (2008).
[3] A. Mercuri-Baron, A.A, Mironov, C. Riconda, A. Grassi, M. Grech, arXiv:2402.04225 (2024).
[4] N. B. Narozhny, Expansion parameter of perturbation theory in intense-field quantum electrodynamics, Physical Review D 21, 1176 (1980).
[5] A. A. Mironov, S. Meuren, and A. M. Fedotov, PRD 102, 053005 (2020); A. A. Mironov and A. M. Fedotov, PRD 105, 033005 (2022).

Мы исследуем деформации петли и цепи зеркал Берглунда-Хюбша, в которых исходные многообразия определены в одной и той же взвешенной проективной космос. Мы покажем, что деформации эквивалентны двумя способами. Первый, мы напрямую сопоставляем две модели друг с другом и показываем, что деформации одинаковы для 79 «Хороших» моделей, но не для 77 «Плохих». Мы затем исследуем орбифолды зеркальной пары по максимальной группе симметрии и показывают, что число деформаций одинаково и что сами они одинаковы.
https://doi.org/10.1016/j.Nucl-PhysB.2024.116695
http://arxiv.org/abs/2408.15182

Целью работы является построение статистической теории взаимодействия вихревых структур с волнами. В частности. решены следующие задачи:
1) Построение теории, описывающей возбуждение приповерхностных вихрей поверхностными волнами в условиях покрытия поверхности жидкости жидкой плёнкой. Присутствие жидкой плёнки значительно увеличивает скорость затуханий поверхностных волн. Само же затухание приводит к передаче импульса от волн вихревому течению. Мы количественно изучили эффект влияния плёнки, верифицировав наши теоретические предсказания на натурном эксперименте. Эта часть работы описана в Главе 1 диссертации.
2) Построение теории поддержания мелкомасштабным турбулентным течением когерентного геострофического вихревого течения. В быстро-вращающейся жидкости можно выделить два типа течения, относительно слабо взаимодействующих между собой: геострофическое течение, являющееся квази-двумерным, поскольку оно однородно вдоль оси вращения жидкости, и инерционные волны. В экспериментах, в частности, проведённых нами, непосредственно возбуждались инерционные волны, которые, распространяясь в объём, затем передавали свою энергию геострофическому течению. Мы построили теорию, описывающую процесс поглощения инерционной волны геострофическим долго-живущим (когерентным) вихрём. Мы исследовали статистические характеристики этого процесса, если в течении возбуждён ансамбль таких волн. Статистика волн зависит как от скорости вращения жидкости, так и от средней скорости в вихре и её градиента – локальной силы сдвига в дифференциальном вихревом вращении. Эта часть исследования изложена в Главе 2. Зная статистические характеристики ансамбля волн, мы решили уравнение Рейнольдса на радиальную зависимость средней скорости в вихре в нескольких модельных случаях: отсутствие стенок у течения, что соответствует периодическим граничным условиям в численном счёте; и в присутствии горизонтальных стенок, что соответствует экспериментальным условиям. Кроме того, мы рассмотрели аксиальные волны в среднем вихревом течении, найдя их дисперсию. Эта часть исследования приведена в Главе 3.
3) В Главе 4 мы производим построение теории перемешивания скалярного поля в когерентном вихревом течении с учётом флуктуаций поля скорости. Наблюдение за динамикой перемешивания скаляра является одним из методов измерения статистических свойств поля скорости. Поэтому нашей целью исследования было установление связи между статистическим свойствами скалярного поля и поля скорости. Детальнее всего эта связь осуществляется, когда поток производит перемешивание некоторого исходного пространственного распределения скаляра при отсутствии дальнейшего его возбуждения внешними источниками. Мы установили связь между корреляционными функциями скаляра второй и четвертой степеней на малых масштабах и статистикой деформаций потоком элементарного элемента объёма. Кроме того, мы провели исследования статистики скаляра, когда поток представляет собой сдвиговое течение с малыми гладкими возмущениями, что является локальной моделью поля скорости в долго-живущем вихре.

Публикации автора по теме диссертации:
[1] V.M. Parfenyev, S.S. Vergeles and V.V. Lebedev. Effects of thin film and Stokes drift on the generation of vorticity by surface waves. Physical Review E 94(5), 052801 (2016)
[2] V.M. Parfenyev and S.S. Vergeles. Influence of a thin compressible insoluble liquid film on the eddy currents generated by interacting surface waves. Physical Review Fluids 3(6), 064702 (2018)
[3] V.M. Parfenyev, S.V. Filatov, M.Y. Brazhnikov, S.S. Vergeles and A.A. Levchenko. Formation and decay of eddy currents generated by crossed surface waves. Physical Review Fluids 4(11), 114701 (2019)
[4] V.M. Parfenyev and S.S. Vergeles. Large-scale vertical vorticity generated by two crossing surface waves. Physical Review Fluids 5(9), 094702 (2020)
[5] I.V. Kolokolov, L.L. Ogorodnikov and S.S. Vergeles. Structure of coherent columnar vortices in three-dimensional rotating turbulent flow. Physical Review Fluids 5(3), 034604 (2020)
[6] V.M. Parfenyev, I.A. Vointsev, A.O. Skoba and S.S. Vergeles. Velocity profiles of cyclones and anticyclones in a rotating turbulent flow. Physics of Fluids 33(6), 065117 (2021)
[7] V.M. Parfenyev and S.S. Vergeles. Influence of Ekman friction on the velocity profile of a coherent vortex in a three-dimensional rotating turbulent flow. Physics of Fluids 33(11), 115128 (2021)
[8] L.L. Ogorodnikov and S.S. Vergeles. Structure function of velocity in a geostrophic vortex under strong rotation. Physics of Fluids 34(12), 125111 (2022)
[9] N.A. Ivchenko and S.S. Vergeles. Waves in a coherent two-dimensional flow. Physics of Fluids 33(10), 105102 (2021).
[10] Д.Д. Тумачев, С.В. Филатов, С.С. Вергелес и А.А. Левченко. Два режима динамики когерентных столбовых вихрей во вращающейся жидкости. Письма в ЖЭТФ 118(6), 430 (2023)
[11] S.S. Vergeles. Spatial Dependence of Correlation Functions in the Decay Problem for a Passive Scalar in a Large-Scale Velocity Field. Journal of Experimental and Theoretical Physics 102(4), 685 (2006)
[12] Н.А. Ивченко и С.С. Вергелес. Статистика пассивного скаляра в двумерном сдвиговом течении с флуктуациями. Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики 163(5), 724 (2023)
[13] С.С. Вергелес. Корреляционные функции пассивного скаляра как мера статистики градиента скорости. Письма в ЖЭТФ 120(4), 288 (2024)