Emergence of explosive synchronization bombs in networks of oscillators
Resumen: Research on network percolation and synchronization has deepened our understanding of abrupt changes in the macroscopic properties of complex engineered and natural systems. While explosive percolation emerges from localized structural perturbations that delay the formation of a connected component, explosive synchronization is usually studied by fine-tuning of global parameters. Here, we introduce the concept of synchronization bombs as large networks of heterogeneous oscillators that abruptly transit from incoherence to phase-locking (or vice-versa) by adding (or removing) one or a few links. We build these bombs by optimizing global synchrony with decentralized information in a competitive percolation process driven by a local rule, and show their occurrence in systems of Kuramoto –periodic– and Rössler –chaotic– oscillators and in a model of cardiac pacemaker cells, providing an analytical characterization in the Kuramoto case. Our results propose a self-organized approach to design and control abrupt transitions in adaptive biological systems and electronic circuits, and place explosive synchronization and percolation under the same mechanistic framework.
Idioma: Inglés
DOI: 10.1038/s42005-022-01039-2
Año: 2022
Publicado en: Communications Physics 5, 1 (2022), 264 [12 pp.]
ISSN: 2399-3650

Factor impacto JCR: 5.5 (2022)
Categ. JCR: PHYSICS, MULTIDISCIPLINARY rank: 17 / 85 = 0.2 (2022) - Q1 - T1
Factor impacto CITESCORE: 8.6 - Physics and Astronomy (Q1)

Factor impacto SCIMAGO: 1.844 - Physics and Astronomy (miscellaneous) (Q1)

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA/E36-17R-FENOL
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/CEX2019-000910-S
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PID2020-113582GB-I00
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO-FEDER/FIS2017-87519-P
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO/FIS2017-87519-P
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO/FIS2017-90782-REDT
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO/PGC2018-094754-B-C21
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/UZ-IBERCAJA/224220
Tipo y forma: Artículo (Versión definitiva)
Área (Departamento): Área Física Materia Condensada (Dpto. Física Materia Condensa.)

Creative Commons Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace.


Exportado de SIDERAL (2025-06-19-08:41:28)


Visitas y descargas

Este artículo se encuentra en las siguientes colecciones:
Artículos > Artículos por área > Física de la Materia Condensada



 Registro creado el 2022-12-02, última modificación el 2025-06-19


Versión publicada:
 PDF
Valore este documento:

Rate this document:
1
2
3
 
(Sin ninguna reseña)