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Projekt
'Quantum Control' mit intensiven Pulsen im Röntgenbereich: Ein theoretischer Zugang
Antragsteller
Professor Dr. Jan Michael Rost; Professor Dr. Ulf Saalmann
Fachliche Zuordnung
Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
Förderung
Förderung von 2015 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 281290486
Das Ziel dieses Projektes ist es, "optimal control" in den Röntgenbereich zu übertragen, d.h. über die etablierten Algorithmen von "coherent control" hinaus, welche meistens auf Laserpulsen im nahen Infrarot beruhen. Die typischen Bandbreiten dieser Pulse, durch welche die Puls-Verformung erst möglich wird, sind viel kleiner als die Trägerfrequenz. Es wird untersucht, ob und wie ein "optimal control" unter diesen Bedingungen ermöglicht werden kann.Die theoretischen Untersuchungen werden auf dem sogenannten "envelope Hamiltonian" basieren. Dieser Hamiltonian trennt die Oszillationen des elektrischen Felds mit der Trägerfrequenz von der Einhüllenden des Laserpulses. Dadurch wird der vorstehend erwähnte charakteristische Unterschied von Bandbreite und Trägerfrequenz im Hochfrequenzbereich direkt genutzt.Nach der Formulierung des "envelope Hamiltonians" müssen die für hohe Frequenzen am besten geeigneten "control"-Schemata in Verbindung mit diesem Hamiltonian identifiziert und numerisch implementiert werden. Um einen Einblick in die "optimal control"-Mechanismen zu gewinnen, wird die Dynamik im Rahmen einer Störungstheorie beschrieben. Es bleibt zu untersuchen, ob ein solcher Störungstheorie-Ansatz direkt für "optimal control" verwendet werden kann. Während die meisten dieser Studien für Testfälle durchgeführt werden, muss letztendlich die Leistungsfähigkeit der "X-ray optimal control" auf realistische Systemen, die noch zu identifizieren sind, angewendet werden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
