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2008 年度 実績報告書

量子最適制御シミュレーション法の大幅な拡張と実用化に向けた基盤研究への展開

研究課題

研究課題/領域番号 20350001
研究機関東北大学

研究代表者

大槻 幸義  東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (40203848)

キーワード量子最適制御 / 分子整列 / コヒーレント制御 / 楕円偏光 / 非マルコフ緩和 / 多光子遷移
研究概要

2008年度は分子整列制御による, 巨視的な非等方媒質の生成を中心に研究を行った. その結果, 直線偏光を仮定したマイクロ波領域において, 誘導ラマンポンピングと2光子吸収過程間の強めあう干渉を利用した制御機構が最適解であることを明らかにした. 暫定的ではあるが, トンネリング波束を局在化する方法として提案されていた「Coherent Destruction of Tunneling(以下CDTと記す)」が誘起双極子モーメント保持法としても有効であることが新規最適シミュレーション法により強く示唆された. 以上の成果は雑誌Journal of Chemical Physicsに投稿・掲載された. 同様の結果は, パルス整形が実験技術として最も進んでいる中心周波数800nm付近でも成り立つことを確認した.
偏光条件については「偏光条件固定型」と「偏光条件も含めた最適化」の2通りのアプローチを進めている. 後者に関しては, 既にシミュレーションにより有効性を確認している. 非マルコフ緩和に関しては, 散逸由来の積分核を高速に計算するアルゴリズムの開発に成功した. 振動・回転両自由度を取り入れ, かっ緩和効果を含めたシミュレーションを行い, 回転1周期程度の短時間で整列制御を達成することで, デコヒーレンスを抑制できることを明らかにした. 以上をまとめることで, 計画の第1ステップである種々の条件下での整列制御を達成することができる.
次のステップである多光子遷移制御に関しては, 光子数選択的に遷移を誘起するアルゴリズムを既に開発し, 準備評価を完了した. これと上記非マルコフ緩和計算アルゴリズムを組み合わせれば, 凝縮相中に分散ドープされた試料分子に対する多光子遷移制御機構を明らかにできると期待される.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Optimal alignment control of a nonpolar molecule through nonresonant multiphoton transitions2008

    • 著者名/発表者名
      K. Nakagami, Y. Mizumoto, Y. Ohtsuki
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics 129

      ページ: 194103-(1-9)

    • 査読あり
  • [学会発表] デコヒーレンスに強い最適ゲートパルスの設計法2009

    • 著者名/発表者名
      大槻幸義
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学, 船橋市
    • 年月日
      20090327-30
  • [学会発表] 振動回転遷移を用いた最適分子整列制御に対する散逸効果2009

    • 著者名/発表者名
      中上和幸, 大槻幸義
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学, 船橋市
    • 年月日
      20090327-30
  • [学会発表] 整形偏光パルスを用いた直線分子の最適整列制御2009

    • 著者名/発表者名
      阿部弘哉, 中上和幸, 大槻幸義, 河野裕彦
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学, 船橋市
    • 年月日
      20090327-30
  • [学会発表] Monotonically convergent algorithms for solving quantum optital control problems in chemistry and physics2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohtsuki
    • 学会等名
      The IMA Workshop on Coherence, Control, and Dissipation(招待講演)
    • 発表場所
      University of Minnesota
    • 年月日
      20090301-06
  • [学会発表] 凝縮相中での分子整列制御に対する最適制御シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      大槻幸義, 中上和幸
    • 学会等名
      第2回分子科学討論会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡
    • 年月日
      20080924-27
  • [学会発表] 振動回転遷移を用いるN2分子整列パルスの最適制御シミュレーションによる数値設計2008

    • 著者名/発表者名
      中上和幸, 水本義彦, 大槻幸義
    • 学会等名
      第2回分子科学討論会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡
    • 年月日
      20080924-27
  • [学会発表] 最適レーザーパルスを用いた分子整列制御における非マルコフ緩和効果2008

    • 著者名/発表者名
      大槻幸義, 中上和幸
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学, 盛岡市
    • 年月日
      20080920-23
  • [学会発表] 並列化最適制御シミュレーションにより数値設計された振動・回転状態を利用する無極性分子整列パルス2008

    • 著者名/発表者名
      中上和幸, 大槻幸義
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学, 盛岡市
    • 年月日
      20080920-23
  • [学会発表] 対称分割アルゴリズムを用いた非共鳴最適制御シミュレーションとランドスケープ2008

    • 著者名/発表者名
      大槻幸義, 中上和幸
    • 学会等名
      第11回理論化学討論会
    • 発表場所
      慶応義塾大学理工学部, 横浜市
    • 年月日
      20080522-24
  • [学会発表] 非共鳴レーザーによる窒素分子整列の並列化最適制御シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      中上和幸, 水本義彦, 大槻幸義
    • 学会等名
      第11回理論化学討論会
    • 発表場所
      慶応義塾大学理工学部, 横浜市
    • 年月日
      20080522-24

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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