論文の概要: Orientational quantum revivals induced by a single-cycle terahertz pulse
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.12520v1
- Date: Sat, 26 Sep 2020 05:14:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-30 22:38:46.625116
- Title: Orientational quantum revivals induced by a single-cycle terahertz pulse
- Title（参考訳）: 単サイクルテラヘルツパルスによる配向量子回復
- Authors: Chuan-Cun Shu, Qian-Qian Hong, Yu Guo, Niels E. Henriksen
- Abstract要約: 単一サイクルのTHzパルスを用いた配向量子再生(OQR)の生成に関する解析的および数値的研究を行った。
原理の証明として、線形極性分子HCNのパルスパラメータを実験的に許容する手法について検討する。
関連する量子機構を可視化するために,時間進化作用素のマグナス展開を用いた3状態分光モデルを導出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.4298571485464913
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The phenomenon of quantum revivals resulting from the self-interference of
wave packets has been observed in several quantum systems and utilized widely
in spectroscopic applications. Here, we present a combined analytical and
numerical study on the generation of orientational quantum revivals (OQRs)
exclusively using a single-cycle THz pulse. As a proof of principle, we examine
the scheme in the linear polar molecule HCN with experimentally accessible
pulse parameters and obtain strong field-free OQR without requiring the
condition of the sudden-impact limit. To visualize the involved quantum
mechanism, we derive a three-state model using the Magnus expansion of the
time-evolution operator. Interestingly, the THz pulse interaction with the
electric-dipole moment can activate direct multiphoton processes, leading to
OQR enhancements beyond that induced by a rotational ladder-climbing mechanism
from the rotational ground state. This work provides an explicit and feasible
approach toward quantum control of molecular rotation, which is at the core of
current research endeavors with potential applications in atomic and molecular
physics, photochemistry, and quantum information science.
- Abstract（参考訳）: 波束の自己干渉から生じる量子復調現象は、いくつかの量子系で観測され、分光学的応用に広く利用されている。
本稿では,1サイクルのTHzパルスのみを用いた配向量子再生(OQR)の生成に関する解析的および数値的研究について述べる。
原理実証として,実験可能なパルスパラメータを持つ線形極性分子hcnのスキームを検証し,突然の限界条件を必要とせずに強電界フリーなoqrを得る。
関連する量子機構を可視化するために、時間発展演算子のマグヌス展開を用いた3状態モデルを求める。
興味深いことに、THzパルスと電気双極子モーメントの相互作用は直接多光子過程を活性化し、回転基底状態からのラダークライミング機構によって引き起こされるOQRの増大につながる。
この研究は、原子・分子物理学、光化学、量子情報科学における潜在的な応用に向けた現在の研究の中核である、分子回転の量子制御に対する明確かつ実現可能なアプローチを提供する。
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