パルス伝播効果とレーザー誘起コヒーレンスを取り入れた量子制御理論の構築

结合脉冲传播效应和激光诱导相干性的量子控制理论的构建

• 批准号: 14077211
• 负责人: 中嶋 隆
• 金额: $ 5.76万
• 依托单位: Kyoto University
• 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-14077211/
• 关键词: 数サイクルパルス; 絶対位相; トンネルイオン化; 多光子イオン化; 高次高調波; 極端紫外光; 超閾イオン化; 量子制御; パルス伝播; コヒーレンス; 自動電離; 伝搬ダイナミクス; ac Stark shift

超短パルスレーザーの技術が進展するにつれ,最近では〜5fsのパルスを発生させることが可能となってきた。可視波長域における〜5fs程度のパルスはわずか数サイクルしかレーザー電場を含まないため「数サイクルパルス」と呼ばれる。光強度が高い領域においては,たとえば高次高調波や超閾イオン化などの物理現象に絶対位相依存性のあることが見出されており,定性的にはトンネルイオン化描像によって明快に説明することができる。しかし,光強度の低い,いわゆる多光子イオン化領域において絶対位相効果が見られるかどうかはトンネルイオン化の描像からはもちろん予測できない。単純に時間非依存の摂動論的な多光子イオン化の遷移行列要素の式を思い浮かべると,位相依存性はないのではないかという結論に至る。更に,束縛状態の占有確率についても,トンネルイオン化描像は何も説明しない。しかしながら,もしもレーザー発振器レベルのパルスエネルギーで実現可能な光強度で何らかの物理量に絶対位相効果が見つかれば,実験的には非常にインパクトが大きい。なぜなら,レーザー発振器に関しては位相が安定化された数サイクルパルスレーザーは既に市販化もされていることからもわかるように,増幅パルスの位相安定化に比べ,技術的にははるかに容易であり,何らかの物理現象の位相依存性を通じて位相を知ることができれば位相安定パルスの位相制御にも役立つからである。我々は,時間依存シュレーディンガー方程式を数値的に解くことにより,多光子イオン化領域においてもサイクル数が極めて少ない(<2サイクル)パルスについて顕著な位相依存性が観測されうることを見出した。また,その物理的起源についてはトンネルイオン化とはメカニズムが全く異なることも発見した。

Ultrashort パ ル ス レ ー ザ ー が の technology progress す る に つ れ, recently で は ~ 5 fs の パ ル ス を 発 raw さ せ る こ と が may と な っ て き た. Visible wavelength domain に お け る ~ 5 degree of fs の パ ル ス は わ ず か number サ イ ク ル し か レ ー ザ ー electric field contains を ま な い た め "several サ イ ク ル パ ル ス" と shout ば れ る. High light intensity が い field に お い て は, た と え ば high-profile wave や ultra high time threshold イ オ ン change な ど の physical phenomena に absolutely dominated phase dependence の あ る こ と が shows さ れ て お り, qualitative に は ト ン ネ ル イ オ ン the trace as に よ っ て lively に illustrate す る こ と が で き る. し か し, low light intensity の い い わ ゆ る multiphoton イ オ ン mineralization areas に お い て absolutely dominated phase unseen fruit が see ら れ る か ど う か は ト ン ネ ル イ オ ン change の stroke like か ら は も ち ろ ん be で き な い. 単 not pure に time dependent の, dynamic theory of な multiphoton イ オ ン change の migration category elements の type を think い floating か べ る と, phase dependence は な い の で は な い か と い う conclusion に to る. Further, に, the binding state of the possession certainty に に て て て に, ト ト ネ ト <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> ト ト ト, he に and <s:1> ト, the visualization of the に and the description of the <s:1> indicate that な な. し か し な が ら, も し も レ ー ザ ー 発 oscillator レ ベ ル の パ ル ス エ ネ ル ギ ー で may be presently な light intensity で what ら か の quantities に absolutely dominated phase unseen fruit が see つ か れ ば, be the 験 に は very に イ ン パ ク ト が big き い. な ぜ な ら, レ ー ザ ー 発 oscillator に masato し て は phase が stabilization さ れ た number サ イ ク ル パ ル ス レ ー ザ ー は に city both vendor change も さ れ て い る こ と か ら も わ か る よ う に, rights of パ ル ス の phase stabilization に than べ, technology に は は る か に easy で あ り, what ら か の physical phenomena の phase dependence を tong じ て phase を know る こ と が で き Youdaoplaceholder0 phase stability パ に ス ス <s:1> phase control に military service standing れば らである らである. I 々 は, time dependent シ ュ レ ー デ ィ ン ガ ー equation を に solution of the numerical く こ と に よ り, multiphoton イ オ ン mineralization field に お い て も サ イ ク ル number が め て less な い (< 2 サ イ ク ル) パ ル ス に つ い て 顕 the な phase dependence が 観 measuring さ れ う る こ と を shows し た. Physical origin に ま た, そ の つ い て は ト ン ネ ル イ オ ン change と は メ カ ニ ズ ム が く all different な る こ と も 発 see し た.

项目成果

Phase-sensitive atom localization in a loop Λ-system

• DOI: 10.1080/09500340600624346
• 发表时间: 2006-08
• 期刊: Journal of Modern Optics
• 影响因子: 1.3
• 作者: Chengpu Liu;S. Gong;T. Nakajima;Zhi‐zhan Xu

Takashi Nakajima: "Influence of ac Stark shifts on the propagation of phase-controlled lasers in a two-level medium"Journal of the Optical Society of America B. 19. 261-267 (2002)

Takashi Nakajima：“交流斯塔克位移对两能级介质中相控激光传播的影响”美国光学学会杂志 B. 19. 261-267 (2002)

L.A.A.Nikolopoulos, Takashi Nakajima, P.Lambropoulos: "Influence of the helium autoionization structures on the single/double ionization signal"European Physical Journal D. 20. 297-304 (2002)

L.A.A.Nikolopoulos、Takashi Nakajima、P.Lambropoulos：“氦自电离结构对单/双电离信号的影响”欧洲物理杂志 D. 20. 297-304 (2002)

Observation of two-photon above-threshold ionization of rare gases by xuv harmonic photons

利用 xuv 谐波光子观测稀有气体的双光子阈值以上电离

• 发表时间: 2004
• 期刊: Physical Review Letters 93
• 作者: N.Miyamoto;M.Kamei;D.Yoshitomi;T.Kanai;T.Sekikawa;T.Nakajima;S.Wat
• 通讯作者: S.Wat

Two-photon above-threshold-ionization cross sections of rare gas atoms by xuv photons

xuv 光子对稀有气体原子的双光子阈值以上电离截面

• 发表时间: 2004
• 期刊: Physical Review A 70
• 作者: T.Nakajima;S.Watanabe
• 通讯作者: S.Watanabe