Control cuántico de campo fuerte en el dominio ultravioleta extremo utilizando el modelado de pulsos

Área de la Ciencia:

• La óptica cuántica y la física de campos fuertes
• Ciencia ultrarrápida y tecnología de atosecondas
• Física atómica, molecular y óptica (AMO)

Sus antecedentes:

• Las fuertes interacciones luz-materia son cruciales para controlar los sistemas cuánticos, con aplicaciones en la información cuántica y la fotoquímica.
• Si bien las interacciones fuertes son comunes en longitudes de onda largas, lograrlas en longitudes de onda cortas (ultravioleta extrema / rayos X) para sondear estados de múltiples electrones y capas internas es reciente.
• El control cuántico de los procesos de campo fuerte de longitud de onda corta se ha visto obstaculizado por la falta de tecnologías de formación de pulsos en los dominios ultravioleta extrema (XUV) y de rayos X.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar el control cuántico de campo fuerte de la dinámica ultra rápida en longitudes de onda cortas.
• Para superar las limitaciones de las tecnologías de formación de pulsos en los regímenes de rayos XUV y X.
• Para lograr un control de alta fidelidad sobre la dinámica de Rabi y los procesos de ionización en los átomos.

Principales métodos:

• Se utilizó la modelación de pulsos del láser de electrones libres sembrados (FEL) FERMI.
• Investigó la dinámica ultra rápida de Rabi en los átomos de helio.
• Aprovechamos el apósito del continuo de ionización para el control.

Principales resultados:

• Logró un control cuántico de campo fuerte de alta fidelidad de la dinámica de Rabi ultra rápida en helio.
• Reveló un fuerte apósito del continuo de ionización, no observado previamente.
• Control demostrado sobre la tasa de ionización total.

Conclusiones:

• La técnica de formación de pulsos desarrollada permite el control cuántico de los procesos de campo fuerte en longitudes de onda cortas.
• Este método proporciona un medio para controlar las tasas de ionización atómica y ofrece información sobre el apósito continuo.
• Abre nuevas posibilidades para la manipulación en tiempo real de los procesos de electrones del núcleo y los fenómenos de correlación de electrones utilizando fuentes intensas de rayos XUV y suaves de rayos X.