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Synchronization of identical oscillators on a sphere: Exact results with external forces and higher-order interactions

Texto completo
Autor(es):
Costa, Guilherme S. ; Novaes, Marcel ; Fariello, Ricardo ; de Aguiar, Marcus A. M.
Número total de Autores: 4
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: PHYSICAL REVIEW E; v. 112, n. 5, p. 12-pg., 2025-11-13.
Resumo

We study the dynamics of the Kuramoto model on the sphere under higher-order interactions and an external periodic force. For identical oscillators, we introduce a novel way to incorporate three- and four-body interactions into the dynamics of the order parameter, allowing for a full dimensional reduction of this system. We discuss how such reduction can be implemented in two different ways and how they are related. When restricted to the equator, the dynamics is similar to that of the usual Kuramoto model, up to an interesting renormalization of the coupling constants. Outside this plane, the motion reduces to a two-parameter set of periodic orbits. We also locate the bifurcation curves of the system as functions of different parameters. (AU)

Processo FAPESP: 23/15644-2 - Generalizações e Aplicações do modelo de Kuramoto
Beneficiário:Marcus Aloizio Martinez de Aguiar
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Brasil
Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
Beneficiário:Munir Salomao Skaf
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
Processo FAPESP: 19/17874-0 - EMU concedido no Proc. 2013/08293-7, KAHUNA upgrade - HPE Apollo Gen10 Supercomputer
Beneficiário:Munir Salomao Skaf
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
Processo FAPESP: 23/03917-4 - Sincronização de osciladores de Kuramoto frustrados em redes modulares
Beneficiário:Guilherme Henrique da Silva Costa
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 21/14335-0 - ICTP Instituto Sul-Americano para Física Fundamental: um centro regional para Física Teórica
Beneficiário:Nathan Jacob Berkovits
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projetos Especiais