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Steuerung der quantenmechanischen Phase in intensiven phasenmodulierten femtosekunden Laserpulsen

强相位调制飞秒激光脉冲中量子力学相位的控制

基本信息

批准号：
5433743
负责人：
Professor Dr. Thomas Baumert
金额：
--
依托单位：
Experimentalphysik III: Femtosekundenspektroskopie und ultraschnelle Laserkontrolle
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2004
资助国家：
德国
起止时间：
2003-12-31 至 2009-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5433743?language=en
关键词：
Steuerung der quantenmechanischen Phase intensiven

项目摘要

In den Bereichen der nichtlinearen Optik, der Quanteninformation und der Steuerung chemischer Reaktionen ist man darauf angewiesen, atomare und molekulare Systeme auf dem Quantenniveau zu manipulieren. Der Schlüssel zur mikroskopischen Steuerung von Quantensystemen ist die Kontrolle der konstruktiven und destruktiven Interferenz von Materiewellen, d.h. der quantenmechanischen Phase, durch maßgeschneiderte Laserpulse. Die Prinzipien der Quantenkontrolle in schwachen Laserfeldern sind wohlbekannt. Obwohl spektakuläre Erfolge bei der Steuerung chemischer Reaktionen in starken Laserfeldern erzielt wurden, sind die zugrundeliegenden physikalischen Prozesse weitgehend unverstanden. An einem einfachen Modellsystem sollen die Prinzipien der lichtinduzierten Dynamik in intensiven maßgeschneiderten (phasenmodulierten) Laserfeldern untersucht werden. In intensiven Laserfeldern wird die quantenmechanische Phase zusätzlich zur optischen Phase der Lichtpulse durch quantenmechanische Oszillationen (Rabi-Oszillationen) beeinflusst. Dadurch ergeben sich neuartige Freiheitsgrade zur Manipulation der quantenmechanischen Interferenzen. In dem vorgeschlagenen Experiment werden geformte intensive Laserpulse genutzt, um gleichzeitig Dynamik im Neutralsystem zu steuern und Ionisation auszulösen. Dadurch hinterlässt die quantenmechanische Phase einen charakteristischen Fingerabdruck im Photoelektronenspektrum. Dies ergibt die einzigartige Möglichkeit, die quantenmechanische Phase direkt zu beobachten und als Rückkopplungssignal für die Steuerung durch geformte Laserpulse zu verwenden. Als Perspektive sollen die gewonnenen Erkenntnisse auf größere Systeme übertragen und ihre Allgemeingültigkeit untersucht werden.

在非线性光学、量子信息和控制化学反应的领域，量子信息和控制化学反应是量子力学的一个重要组成部分。Der Schlüssel zur mikroskopischen Steuerung von Quantensystemen ist die Kontrolle der construktiven und destruktiven Interferenz von Materiewellen，d.h.量子力学阶段，通过大规模激光脉冲。激光焊接中的量子控制原理是非常重要的。在激光焊接中，由于化学反应的控制，其物理过程是不稳定的。一个简单的模型系统解决了激光器在密集大规模（相位模块化）下的光感应动力学原理。在强激光作用下，光脉冲的光相位会受到量子力学效应（Rabi-Oszillationen）的影响。这是一种新的自由度来操纵量子干涉机制。在真空实验中，韦尔登产生了强烈的激光脉冲，在中性系统中产生了稳定的电离动力学。在光电光谱中，量子力学相位具有一个特征指纹。Dies ergibt die einzigartige Möglichkeit，die quantenmechanische Phase direkt zu beobachten and als Rückkopplungssignal für die Steuerung durch geforte Laserpulse zu verwenden. Als Perspektive sollen die gewonnenen Erkenntnisse auf größere Systeme übertragen und ihre Allgemeingültigkeit untersucht韦尔登.