國際著名物理期刊Physical Review Letters 114, 038701  (2015)近期發(fā)表了我系劉宗華教授課題組的研究成果“Explosive Synchronization in Adaptive and Multilayer  Networks”，并被選為PRL Editors'  Suggestion文章。文章創(chuàng)新性地設計了多層網絡的模型，研究了統(tǒng)計物理中的核心問題之一----復雜網絡的同步化轉變。

　　考慮到現(xiàn)實世界中的網絡往往是相互作用、相互影響的，比如電網與因特網的相互作用導致的級聯(lián)或雪崩效應等，因此有必要將上述結果拓展到多層網絡的情形。為此目的，作者考慮了如下圖(左)所示的雙層網絡，并令虛線所連的節(jié)點對之間有相互作用，而沒有相連的節(jié)點對之間則沒有相互作用。令上層網上節(jié)點的序參量控制下層網上對應節(jié)點的行為，同時下層網上的節(jié)點的序參量控制上層網上對應節(jié)點的行為。

　　研究結果令人驚奇：這種自適應控制可導致雙層網絡上的一級相變，即再現(xiàn)了多層網絡上的雪崩行為，如上圖（右）所示，其中Ｒ為同步化序參量，λ為耦合強度。該論文對這種跳變行為給出了理論解釋。這個結果有助于理解大規(guī)模電網的級聯(lián)效應、癲癇病發(fā)作、及金融危機的爆發(fā)等現(xiàn)象的微觀機制。

　　劉宗華課題組（管曙光、鄒勇、周杰及學生等）在此課題上已經取得了一系列的結果，分別發(fā)表在物理學主流期刊PRL 114, 038701  (2015)，PRL 112, 114102 (2014)，Sci．Rep．4 : 5200 (2014)，Sci．Rep．4,  7262 (2014)，Europhys. Lett. 108, 50003 (2014)，PRE 88,  010802(R) (2013)，及Europhys. Lett. 103, 48004 (2013)上。

論文原文地址：http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.114.038701