Ruta no Markoviana hacia la coherencia en sistemas difusivos heterogéneos

Área de la Ciencia:

• Física Estadística
• Sistemas Complejos
• Materia Activa

Sus antecedentes:

• La coherencia temporal (alineación persistente) puede surgir entre agentes con dinámicas distintas.
• Los modelos de difusión clásicos luchan con una fuerte heterogeneidad y asimetría en las dinámicas de los agentes.
• Los modelos existentes a menudo requieren reciprocidad o ruido común para la sincronización.

Objetivo del estudio:

• Introducir un modelo novedoso, el proceso de grafo de memoria acoplada (CMGP), para lograr la coherencia temporal.
• Demostrar la capacidad del CMGP para generar comportamiento sincronizado sin reciprocidad o ruido común.
• Explorar el fenómeno de la 'coherencia fantasma' —coherencia sin convergencia de trayectorias— en sistemas heterogéneos.

Principales métodos:

• Desarrollo del modelo de proceso de grafo de memoria acoplada (CMGP).
• Análisis de correlaciones emergentes de largo alcance generadas por acoplamiento dirigido y limitado por distancia.
• Utilización de optimización bayesiana para identificar regiones de parámetros que admiten la coherencia fantasma.

Principales resultados:

• El CMGP logra una coherencia a largo plazo que excede los tiempos de memoria inherentes, incluso con exponentes de escala desajustados.
• La persistencia de la coherencia surge de correlaciones emergentes dentro del campo de acoplamiento, no de la superposición directa del kernel.
• Se identificaron amplias regiones de parámetros que admiten la 'coherencia fantasma' al tiempo que preservan dinámicas de agentes distintas.

Conclusiones:

• El CMGP proporciona un mecanismo mínimo para la coordinación en sistemas activos heterogéneos y entornos viscoelásticos.
• Este mecanismo captura fenómenos de sincronización no explicados por modelos estocásticos estándar bajo asimetría.
• Destaca la importancia de las correlaciones emergentes para lograr un comportamiento coordinado en sistemas complejos.