Selektion und zeitabhängige Kontrolle quantendynamischer Prozesse ohne und mit dissipativer Wechselwirkung

点击翻译按钮获取中文摘要

Mit diesem Fortsetzungsantrag soll das gegenwärtige Forschungsvorhaben betreffs der Steuerung quantenmechanischer dissipativer Tunnelsysteme weitergeführt werden. Die explizite Zeitabhängigkeit des externen Antriebs ermöglicht dabei eine gezielte Kontrolle bzw. selektive Manipulation von kohärenten und inkohärenten Tunnelprozessen. Als Beispiel aus der Chemie sei hier die selektive Manipulation der Reaktant-Produkt-Populationen in der Elektrontransferdynamik erwähnt. Darüber hinaus werden dissipative und getriebene Tunnelsysteme auch im Bereich der Biologie und in der Festkörperphysik diskutiert. Das Tunnelsystem wird in den Teilprojekten entweder als 2-Niveau-System (Spinmodell) oder als periodisches Tight-Binding-System mit einem bzw. zwei Bändern und zufällig verteilter on-site-Energien modelliert. Die Dissipation wird durch eine bilineare Ankopplung an bosonische Freiheitsgrade behandelt, wobei sowohl Ohmsche als auch nicht-Ohmsche Spektraldichten zur Verwendung kommen. Für die zeitabhängigen externen Antriebsfelder werden neben periodischen Dipolwechselwirkungen auch quadrupolähnliche Störungen mit einem zeitabhängigen Tunnelmatrixelement betrachtet. Zusätzlich soll die kohärente und dissipative Tunneldynamik für aperiodische Signale, die sich durch Multiplikation von zwei periodischen Antriebsfeldern mit irrationalem Verhältnis der beiden Frequenzen ergeben, untersucht werden.An Methoden setzen wird besonders den Influenzfunktional-Formalismus im Rahmen einer Pfadintegralformulierung ein. Dieser führt auf verallgemeinerte Mastergleichungen, die innerhalb geeigneter Approximationen weiter ausgewertet werden. Aber auch analytische Verfahren aus dem Bereich der Zwei-Farben-Floquet-Theorie oder dem Gebiet der Ungeordneten Systeme werden eingesetzt.