量子最適制御シミュレーションの並列化と分子整列駆動型高次高調波発生制御への応用

本研究では、計算高速化のための量子最適制御シミュレーション並列アルゴリズムの開発を試み、その後に分子の振動回転準位制御を用いた高次高調波発生制御の理論解析を目的とした。シミュレーションでは、電場はターゲットの窒素分子と誘起双極子を通して相互作用し、分子の振動回転状態をピコ秒時間スケールで制御するものとした。実験環境に近い状況での制御を目指し、振動回転ダイナミクスへ温度依存性の影響を取り入れた理論解析を進めた。本年度では、量子最適制御シミュレーション並列アルゴリズムの開発および分子の振動回転準位制御を行なった。種々の通信環境で使える量子最適制御シミュレーションの並列アルゴリズムについての調査開発を進めた。また、分子振動回転制御シミュレーションを行なった。分子振動回転状態の制御を通して分子内振動が分子整列制御機構へ与える影響の理論解析を進めた。特定時刻での分子整列および制御時間内での分子整列保持機構について解析を行った。実験環境に近い状況での制御を目指し、振動回転ダイナミクスへ温度依存性を取り入れて理論解析を進めた。並列アルゴリズム開発にかかる数値計算および分子の振動回転準位制御シミュレーションのために、複数スレッド計算の同時実行が可能である最適制御数値計算用ワークステーションおよび数値計算を可能とするためのコンパイラを購入した。また、産業総合研究所での分子整列研究調査のため国内旅費を執行した。

本研究では、計算高速化のための量子最適制御シミュレーション並列アルゴリズムの開発を試み、その後に分子の振動回転準位制御を用いた高次高調波発生制御の理論解析を目的とした。シミュレーションでは、電場はターゲットの窒素分子と誘起双極子を通して相互作用し、分子の振動回転状態をピコ秒時間スケールで制御するものとした。実験環境に近い状況での制御を目指し、振動回転ダイナミクスへ温度依存性の影響を取り入れた理論解析を進めた。本年度では、量子最適制御シミュレーション並列アルゴリズムの開発および分子の振動回転準位制御を行なった。種々の通信環境で使える量子最適制御シミュレーションの並列アルゴリズムについての調査開発を進めた。また、分子振動回転制御シミュレーションを行なった。分子振動回転状態の制御を通して分子内振動が分子整列制御機構へ与える影響の理論解析を進めた。特定時刻での分子整列および制御時間内での分子整列保持機構について解析を行った。実験環境に近い状況での制御を目指し、振動回転ダイナミクスへ温度依存性を取り入れて理論解析を進めた。並列アルゴリズム開発にかかる数値計算および分子の振動回転準位制御シミュレーションのために、複数スレッド計算の同時実行が可能である最適制御数値計算用ワークステーションおよび数値計算を可能とするためのコンパイラを購入した。また、産業総合研究所での分子整列研究調査のため国内旅費を執行した。