Development of optimal control simulation and its applications

最优控制仿真的发展及其应用

• 批准号: 20350001
• 负责人: OHTSUKI Yukiyoshi
• 金额: $ 4.99万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20350001/
• 关键词: コヒーレント制御; レーザーパルス; 最適化; 分子整列; 分子配向; 量子制御; 回転状態; 振動状態; 最適制御; 偏光; 多光子遷移; 振動回転状態; 非マルコフマスター方程式; 量子最適制御; 楕円偏光; 非マルコフ緩和

We have developed quantum optimal control simulation that can treat nonlinear interactions between a molecule and laser fields.(1)The simulation is applied to the alignment control of a nitrogen molecule. From the power spectrum of the cycle-averaged intensity of the optimal pulse, we have proposed a frequency network mechanism that effectively connects a few lowest rotational states through Raman transitions to achieve a high degree of alignment.(2)In the orientation control of a CO molecule, we have shown the effectiveness of a two-step control, in which an alignment pulse appear prior to an orientation pulse.(3)We further extended the simulation to explicitly include the polarization of a laser pulse. It was applied to the simultaneous rovibrational control with the aim of creating a rovibrational wave packet that cannot be achieved by a linearly polarized pulse.

我们开发了量子最优控制模拟，可以处理分子与激光场之间的非线性相互作用。(1)该模拟应用于氮分子的排列控制。从最优脉冲的周期平均强度的功率谱出发，我们提出了一种频率网络机制，通过拉曼跃迁有效连接几个最低旋转态，实现高度对准。(2)在定向控制中CO 分子中，我们已经展示了两步控制的有效性，其中对准脉冲出现在定向脉冲之前。(3)我们进一步扩展了模拟，以明确包括激光脉冲的偏振。它将其应用于同时振动控制，目的是产生线性偏振脉冲无法实现的振动波包。

项目成果

Laser control of ultrafast dynamics at conical intersections, Conical Intersections (Advanced Series in Physical Chemistry vol.17)

圆锥形交叉点超快动力学的激光控制，圆锥形交叉点（物理化学高级系列第 17 卷）

• 发表时间: 2011
• 作者: Kamata;S.;S.Sugita;Y.Abe;Y.Ishihara;Y.Harada;N.Namiki;T.Iwata;H.Hanada;H.Araki;H.Kawasaki;Y.Yamagishi;Y. Ohtsuki and W. Domcke
• 通讯作者: Y. Ohtsuki and W. Domcke

分子量子コヒーレンスの最適制御シミュレーション

分子量子相干性的最优控制模拟

• 发表时间: 2009
• 作者: 浜崎亜富;本間祐太;松下智久;渡部文也;尾関寿美男;大槻幸義
• 通讯作者: 大槻幸義

整形偏光パルスを用いた直線分子の最適整列制御

使用成形偏振光脉冲对线性分子进行最佳排列控制

• 发表时间: 2009
• 作者: 阿部弘哉;中上和幸;大槻幸義;河野裕彦
• 通讯作者: 河野裕彦

Path integral molecular dynamics simulation of quasi-free rotational motion of CO doped in a large para-hydrogen cluster

大仲氢团簇中掺杂CO准自由旋转运动的路径积分分子动力学模拟

• 发表时间: 2011
• 期刊: Chem. Phys. Lett.
• 作者: Y.Yagyu;A.Hikita;N.Hayashi;H. Kawasaki;T.Ohshima;Y.Suda;K. Tomeoka and I. Ohnishi;Y. Mizumoto and Y. Ohtsuki
• 通讯作者: Y. Mizumoto and Y. Ohtsuki

3次分極相互作用まで取り込んだCO分子の最適配向制御シミュレーション

结合三阶偏振相互作用的 CO 分子的最佳取向控制模拟

• 发表时间: 2010
• 作者: 中嶋克宏;阿部弘哉;大槻幸義
• 通讯作者: 大槻幸義