| 研究課題/領域番号 |
18340121
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
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| 研究機関 | 分子科学研究所 |
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研究代表者 |
大森 賢治 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 教授 (10241580)
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| 研究分担者 |
香月 浩之 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (10390642)
穂坂 網一 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 特別協力研究員 (00419855)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| キーワード | 波束 / アト秒 / コヒーレント制御 / デコヒーレンス / 遺伝アルゴリズム / フェムト秒 / 量子 / レーザー |
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| 研究概要 |
我々はこれまでに、アト秒レベルで物質の量子位相を操作するための位相制御光源(APM)を開発し、これを用いて気相中の孤立分子を非常に高い精度でコヒーレント制御することに成功している。今後、コヒーレント制御法を気相以外の様々な環境下で実現するために乗り越えなければならない壁の一つはデコヒーレンスの制御である。デコヒーレンスとは物質の波の性質(コヒーレンス)が周囲との相互作用によって失われて行く過程である。デコヒーレンスは実用的な見地からばかりでなく、量子-古典境界に関連する基礎的な研究テーマとしても重要である。原子分子レベルの物質が示す顕著なコヒーレンスが系の複雑化や拡大とともにいかにして失われて行くかはまだあまり良く理解されていない。本研究は、APMを高感度かつ定量的なデコヒーレンス検出器として活用することによって、デコヒーレンスの基礎的な検証と制御を試みることを目的として行われた。
具体的には、超短パルスレーザー光の照射によってヨウ素分子内に発生した振動波束に高強度近赤外レーザーパルスを照射することによって、人為的なデコヒーレンスの誘発を試みる実験を行った。この結果、近赤外レーザーパルスの照射によって波束の量子振幅が減少することが確認された。さらに、APMを用いたデコヒーレンス検出を行い、近赤外レーザーパルスの照射によって波束の量子位相がずれる様子を確認した。さらに、近赤外レーザーパルスの位相変調や照射のタイミングによって、波束の量子振幅と量子位相の変化量を制御することができた。このように、気相分子と高強度近赤外レーザー光およびAPMを組み合わせたデコヒーレンスシミュレーターの開発に成功したことが本研究の最大の成果である。さらに、同様のデコヒーレンス測定を、クライオスタットによって作製した固体パラ水素中に分散捕捉されたヨウ素分子に適用するための準備を進めた。一方、デコヒーレンスシミュレーターにおける近赤外レーザーパルスの位相変調に遺伝アルゴリズムに基づくフィードバック制御を施すまでには至れなかった。これらの点については、今後も引き続き研究を進めていく計画である。
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