Мерење на времето без стоперки вести од физиката
Семејно стебло на Млечниот пат
Целосно интегрирана контрола на нанодијамантите
Малку поблиску до сонцето
Растојанија од starsвезди
Она што ги прави starsвездите да светат
Еднонасочна улица за електрони
Стотици примероци од Newton's Philosophiae Naturalis Principia Mathematica пронајдени во нов преброј
Нашиот сончев систем е формиран за помалку од 200.000 години
Здрав за Марс
Мерење на времето без стоперка
Физик-Вести од 31 октомври 2018 година, Физика на честички од оптика
Зависност од целосен работен век на одговор на атом на силни ласерски полиња извлечени со спектрална анализа. Осцилацијата на електроните управувана од силен ласерски пулс може да се реконструира од едно мерење на апсорпциониот спектар. Не се потребни пумпи и тест-импулси како сигнали за почеток и запирање за ова. Новиот концепт ветува идни апликации за ултра брзи процеси во хемијата и биолошките реакции. [Писма за физички прегледи, 26 октомври 2018 година]
Разбирањето и контролирањето на брзата квантна динамика во материјата е еден од централните предизвици во модерната физика. Во повеќето случаи, одговорот на системот што се изучува на надворешно нарушување, на пр. Б. возбуда, измерена во шема на пумпа-сонда. Првиот ласерски пулс започнува динамичен процес, кој потоа се испитува со втор ласерски пулс со променливо задоцнување. Во моментов, ова овозможува мерење на ултра-брзи движења до временски скали на фемто и атосекунди, што е милионити и милијардити милијардити дел од секундата. Сепак, сè уште е тешко да се измери динамиката на врзани електрони под влијание на интензивни ласерски полиња во реално време. Еден начин да го направите ова е да се извлече бран-како осцилација на полнежот на електронот, наречена „диполен одговор“, од мерењата.
Општо, бранот и неговиот комплементарен спектар, кои и двајцата се математички поврзани преку Фуриева трансформација, се опишани со сложени броеви со по две реални величини: амплитуда и фаза. Првиот е поврзан со интензитетот, вториот со времето. Ако системот е возбуден од многу краток ласерски пулс, едноставната Фуриева трансформација на измерениот спектар на апсорпција овозможува да се реконструира временската еволуција на одговорот на диполот. Ова веќе беше познато по режимот на слаби светлосни полиња под терминот „линеарен одговор“.
V. Stooß, SM Cavaletto, S. Donsa, A. Blättermann, P. Birk, CH Keitel, I. Březinová, J. Burgdörfer, C. Ott и T. Pfeifer Реконструкција во реално време на реакција на силно поле со дипола Писма за физички преглед 121, 173005 (2018)
Физичарите од Институтот за нуклеарна физика Макс Планк и Техничкиот универзитет во Виена (TUW) сега покажаа дека овој концепт може да се генерализира во случај на силен дополнителен ласерски пулс кој управува со диполниот одговор на електроните. Сл. 1 ја илустрира експерименталната постапка спроведена од Веит Стоу во групата на Кристијан От и Томас Фајфер на МПИК: Ултра-краток (атосекунден) ултравиолетовиот ласерски пулс (УВ, сина) е директно проследен со интензивен фемтосекунден инфрацрвен пулс (IR, црвена), диполниот одговор (виолетова) на примерокот - тука атом на хелиум - модифициран. Анализиран е спектарот на УВ апсорпција, на кој придонесува зрачениот атосекунден пулс и одговорот на диполот (десно). Функцијата на одговор зависен од времето управувано од силното IR поле може да се реконструира од измерениот спектар со употреба на Фуриевата трансформација.
Сл. 2 ја покажува амплитудата на реконструираната диполна реакција (сина) на одредена двојно возбудена состојба во хелиум за три различни интензитети на ИР пулсот во споредба со два теоретски модели: Комплетна „Ab Initio” симулација (зелена) од групата од Јоаким Бургдирфер (TUW) како и модел (портокалово) од Веит Стоуш и Стефано Кавалето (група на Кристоф Кител на МПИК), кој управува со само неколку возбудени состојби на атомот на хелиум. Без интензивен ИР пулс, реакцијата на дипол едноставно би се намалила експоненцијално ослабена (црна испрекината линија), што одговара на природното распаѓање на возбудената состојба преку автоионизација. За време на интеракцијата со силното IR поле, резонантната спојка со други состојби доведува до модулација (осцилација на Раби) на функцијата на одговор.
На најголем интензитет, има зголемено придушување поради силната јонизација на полето, што ја депопулира возбудената состојба побрзо од нејзиното природно распаѓање. И тука, реконструираниот одговор сè уште се согласува со симулацијата „Ab Initio“, додека другиот модел (со само неколку состојби) пропаѓа. Причината за овој забележан колапс лежи во појавата на динамичка сложеност над критичниот интензитет, каде што бројот на засегнати држави експлодира, како што беше.
Пристапот на временската реконструкција прикажан овде не дава претпоставки за испитуваниот примерок и затоа генерално треба да биде применлив за комплексни системи како што се големи молекули во раствори или за експерименти со ласери со слободни електрони, во кои целосните информации се запишуваат во еден истрел. Понатаму, концептот не е ограничен само на ласерски полиња, туку може да се примени на секаков вид интеракција.
Овој извештај за вести е создаден со материјал од idw-online