Controle quântico paramétrico aplicado a sistemas de quatro níveis

Abstract

Resumo : No presente trabalho abordamos o controle quântico de quatro níveis vibracionais do radical OH e resolvemos numericamente a equação de Schrödinger para os métodos de pulsos ? e passagem adiabática estimulada Ramam (STIRAP). A partir do resultado calculado para as probabilidades do sistema, verificamos se o estado alvo foi atingido no processo. Comparamos cada uma dessas técnicas com o método de controle paramétrico por partes (CPP), definindo o estado de controle alvo como uma trajetória quântica independente do tempo por partes. Aplicamos dois procedimentos teóricos para o aperfeiçoamento do campo de controle no método CPP. O primeiro visa manter o campo de laser constante enquanto o sistema molecular evolui por determinado intervalo de tempo. A outra metodologia propõe a seleção de um instante de tempo para alterarmos o estado inicial, produzindo novas soluções para esse intervalo selecionado, com a finalidade de contornar irregularidades ou singularidades do campo de laser. Verificamos que o método CPP é eficaz para vários objetivos de controle distintos, sendo capaz de fornecer os campos de controle para qualquer trajetória quântica que possa ser discretizada temporalmente. Palavras-chaves: controle paramétrico, pulsos ?, técnica STIRAP, radical OH, sistemas de quatro níveis.

Abstract:In the present work we approach the quantum control of four vibrational levels of the OH molecule and solve numerically the Schrödinger equation for the pulse ? and stimulated Ramam adiabatic passage (STIRAP) methods. From the calculated result for the probabilities of the system, we check whether the target state has been reached in the process. We compared each of these techniques with the piecewise parametric control method (PPC), defining the target control state as a quantum trajectory independent of time by parts. We apply two theoretical procedures for the improvement of the control field in the PPC method. The first aims to keep the laser field constant as the molecular system evolves over a certain period of time. The other methodology proposes the selection of an instant of time to alter the initial state, producing new solutions for this selected interval, in order to overcome irregularities or singularities of the laser field. We verified that the PPC method is effective for several different control objectives, being able to provide the control fields for any quantum trajectory that can be discretized temporarily. Keywords: parametric control, ? pulses, STIRAP technique, radical OH, four level systems.