単一原子分子のアト秒コヒーレント制御

单原子分子的阿秒相干控制

• 批准号: 14077201
• 负责人: 大森 賢治
• 金额: $ 17.79万
• 依托单位: Institute for Molecular Science (2004-2005)Okazaki National Research Institutes (2003)Tohoku University (2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14077201/
• 关键词: 波束; アト秒; 量子干渉; コヒーレント制御; 量子情報; 量子位相; 分子; 量子コンピュータ; 量子コンピューター

コヒーレント制御は、物質の波動関数の量子位相を操作する技術である。その応用は、量子コンピューティングや結合選択的な化学反応制御といった新たなテクノロジーの開発に密接に結び付いている。我々は、前年度までに、独自に開発したアト秒位相変調器(APM)を用いて、二つのフェムト秒レーザーパルス間の相対位相をアト秒精度で操作するとともに、このパルス対によってヨウ素分子内に発生した2個の波束の量子干渉の様子を、ピコメートルの空間分解能とフェムト秒の時間分解能で観測し制御する事に成功した。また、このような超高精度のコヒーレント制御法をデコヒーレンス検出に応用することによって、熱的な分子集団の回転位相緩和や固体中の光学コヒーレントフォノンの発生に伴うデコヒーレンスを検出する事に成功した。さらに、強光子場中の希ガス原子の越しきい値イオン化過程に応用し、光学非線形過程における高精度コヒーレント制御の可能性を検討した。今年度は、ヨウ素分子内の2個の振動波束干渉が作り出すフェムト秒ピコメートルスケールの時空間模様を、位相ロックダブルパルスを用いて自在に書き換える技術を開発した。コヒーレントフォノンの観測では、フォノン発生時の電子コヒーレンスを検出する為に極低温実験システムを立ち上げた。現在実験継続中である。また強光子場中の越しきい値イオン化に見られる電子コヒーレンスの発生メカニズムの解明を試みた。また、より自由度の高い制御を目指して、APMにパルスシェイピングの機能を付加した新たな光源システムを立ち上げた。

Youdaoplaceholder0 コヒ レ レ ト ト ト control コヒ, material <s:1> wave number <e:1> qubit phase を operation する technology である. そ の 応 は, quantum コ ン ピ ュ ー テ ィ ン グ や inverse sentaku な chemical 応 suppression と い っ た new た な テ ク ノ ロ ジ ー の open 発 に contact に knot び pay い て い る. Before I 々 は, annual ま で に, alone に 発 し た ア ト second phase - modulator (APM) を い て, two つ の フ ェ ム ト seconds レ ー ザ ー パ ル ス の facies dominated phase between を ア ト seconds で す operation precision る と と も に, こ の パ ル ス に seaborne よ っ て ヨ ウ within the molecule に 発 raw し た quantum dry involved two の beam の の others を, ピ コ メ ー ト ル の space decomposition Be able to とフェムト seconds <s:1> time decomposition can で観 measure, control する events に success <s:1> た. ま た, こ の よ う な ultra-high precision の コ ヒ ー レ ン ト suppression method を デ コ ヒ ー レ ン ス 検 out に 応 with す る こ と に よ っ て な molecules, heat set 団 の back into planning phase ease や solid の optical コ ヒ ー レ ン ト フ ォ ノ ン の 発 raw に with う デ コ ヒ ー レ ン ス を 検 out す る matter に success し た. さ ら に, strong photon field の ガ ス atomic の is し き い numerical イ オ ン process に 応 し, optical nonlinear process に お け る high-precision コ ヒ ー レ ン ト suppression の possibility を beg し 検 た. Within our は, ヨ ウ molecule の 2 の vibration beam dry involved が as り out す フ ェ ム ト seconds ピ コ メ ー ト ル ス ケ ー ル の space mode when others を, phase ロ ッ ク ダ ブ ル パ ル ス を with い て comfortable に book き in え る technology を open 発 し た. コ ヒ ー レ ン ト フ ォ ノ ン の 観 measuring で は, フ ォ ノ ン 発 he の electronic コ ヒ ー レ ン ス を 検 out す る for に extremely low temperature be 験 シ ス テ ム を stand on ち げ た. Now in the experiment 継続 である. ま た intense photon field in the more の し き い numerical イ オ ン change に see ら れ る electronic コ ヒ ー レ ン ス の 発 raw メ カ ニ ズ ム の interpret を try み た. High い ま た, よ り freedom の suppression を refers し て, APM に パ ル ス シ ェ イ ピ ン グ の function を plus し た new た な light シ ス テ ム を stand on ち げ た.

项目成果

Real-time observation of phase-controlled molecular wave-packet interference.

• DOI: 10.1103/physrevlett.96.093002
• 发表时间: 2006-03
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: K. Ohmori;H. Katsuki;H. Chiba;M. Honda;Y. Hagihara;K. Fujiwara;Yukinori Sato;K. Ueda

Visualizing picometric quantum ripples of ultrafast wave-packet interference

• DOI: 10.1126/science.1121240
• 发表时间: 2006-03-17
• 期刊: SCIENCE
• 影响因子: 56.9
• 作者: Katsuki, H;Chiba, H;Ohmori, K
• 通讯作者: Ohmori, K

E.L.Dashevskaya, K.Ohmori: "Energy dependence of the intramultiplet mixing cross section in Hg-N2 collisions : conical intersection mechanism, indication at tunneling and interference"Phys.Chem.Chem.Phys. (印刷中). (2003)

E.L.Dashevskaya、K.Ohmori：“Hg-N2 碰撞中多重线内混合截面的能量依赖性：圆锥相交机制，隧道效应和干扰的指示”Phys.Chem.Chem.Phys（出版中）。

大森賢治: "アト秒精度の量子波束エンジニアリング"応用物理. 71・2. 195-199 (2002)

Kenji Omori：“阿秒精度的量子波包工程”应用物理学 71・2（2002）。

E.I.Dashevskaya: "Energy dependence of the intramultiplet mixing cross section in Hg-N_2 collisions: conical intersection mechanism, indication at tunneling and interference"Phys. Chem. Chem. Phys.. 5. 1198-1204 (2003)

E.I.Dashevskaya：“Hg-N_2 碰撞中多重线内混合截面的能量依赖性：圆锥相交机制、隧道效应和干扰指示”Phys。