Kohärenter, adiabatischer Besetzungstransfer in einem Festkörper

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Lasergestützte Techniken zur kohärenten, adiabatischen Manipulation sind in atomaren und molekularen Medien in der Gasphase wohlverstanden und werden routinemäßig implementiert. Um den Einsatzbereich wesentlich zu erweitern, soll die Realisierung kohärenter Techniken zur Kontrolle der Eigenschaften eines Festkörpers untersucht werden. Festkörper sind wegen ihrer hohen Dichte und insbesondere im Hinblick auf Anwendungen in der Daten- bzw. Quanten-Informationsverarbeitung von besonderem Interesse. Zur Manipulation der Besetzungsverteilungen soll daher die STIRAP-Methode, die sich bei Experimenten in der Gasphase als robustes Verfahren bewährt hat, zunächst in einem dotierten Festkörper eingesetzt und untersucht werden. Dabei wird durch Wechselwirkung von Atomen im dotierten Festkörper mit frequenz- und intensitätsmodulierter Strahlung eines kontinuierlichen Lasersystems eine kohärente Superposition von Hyperfeinstrukturzuständen erzeugt und zum vollständigen Transfer von Besetzung von einem Grund- zu einem Zielzustand ausgenutzt. Die Untersuchungen dienen zur Gewinnung von ersten Erkenntnissen zur experimentellen Implementierung kohärenter, adiabatischer Prozesse in Festkörpern, die langfristig auch in Nanostrukturen umgesetzt werden sollen.