Υπεραδιαβατική μεταφορά πληθυσμού σε μη-γραμμικά συστήματα 2-επιπέδων

• Κύριος συγγραφέας: Μεσσήνης, Χρήστος
• Άλλοι συγγραφείς: Πασπαλάκης, Εμμανουήλ
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2018
• Θέματα: Κβαντική οπτική; Αναστροφή πληθυσμού; Σύστημα δύο-επιπέδων; Μη γραμμικό σύστημα; Ταλαντώσεις Rabi; Διπολική προσέγγιση; Ταχεία αδιαβατική μετάβαση; Συντομεύσεις στην αδιαβατικότητα; Υπεραδιαβατική κβαντική μεταφορά; Πλάτη πιθανότητας; Μήτρα πυκνότητας; Χρονικά εξαρτημένος παλμός; Αλληλεπίδραση ύλης-ακτινοβολίας; Ελεγχόμενη μεταφορά πληθυσμού; Αδιαβατικό θεώρημα; Προσέγγιση ταχείας προώθησης; Αμετάβλητοι τελεστές Lewis - Riesenfeld; Φάση του Berry; Quantum optics; Population inversion; Two-level system; Non-linear system; Rabi oscillations; Dipole approximation; Rapid adiabatic passage; Shortcuts to adiabaticity; Superadiabatic quantum transfer; Probability amplitudes; Density matrix; Chirped pulse; Light-matter interaction; Controlled population transfer; Adiabatic theorem; Fast-forward approximation; Lewis - riesenfeld invariants; Berry's phase; 621.32

Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα ασχοληθούμε με την ελεγχόμενη μεταφορά εξιτονικού πληθυσμού σε μη-γραμμικά συστήματα δύο ενεργειακών επιπέδων. Η μεταφορά του εξιτονικού πληθυσμού θα πραγματοποιηθεί με αλληλεπίδραση του συστήματος με εξωτερικό Η/Μ πεδίο με χρονοεξαρτημένη συχνότητα. Αρχικά, θα πραγματοποιήσουμε μια μικρή εισαγωγή στην αλληλεπίδραση ύλης- φωτός και εκτεταμένη ανάλυση του συστήματος 2-επιπέδων και τους τρόπους περιγραφής του. Εν συνεχεία, ακολουθεί γενική περιγραφή της αναστροφής πληθυσμού και των βασικών μεθόδων της, τις οποίες θα αναφέρουμε σύντομα μαζί με τις βασικές αρχές που διέπουν την χρήση τους. Στο τρίτο κεφάλαιο, θα εισάγουμε τις νέες μεθόδους που αποκαλούνται συντομεύσεις στην αδιαβατικότητα με πλήρη περιγραφή τριών βασικών πρωτοκόλλων, του τρόπου που εφαρμόζονται και των πλεονεκτημάτων τους σε σχέση με τις κλασσικές μεθόδους. Έπειτα, θα ακολουθήσει εφαρμογή της Υπεραδιαβατικής Μεταφοράς στο σύστημα 2-επιπέδων και στην περίπτωση του απλού συστήματος και στην περίπτωση που εμπεριέχει μη-γραμμικότητες. Μετά την επίλυση αυτή θα παρουσιάσουμε τα ευρήματά μας που θα μας δώσουν μια πλήρη ανάλυση της δυναμικής του συστήματος αυτού. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο θα πραγματοποιηθεί μια σύνοψη των αποτελεσμάτων και θα εξαχθούν γενικά συμπεράσματα ώστε να μπορέσουμε να καταγράψουμε τις βέλτιστες συνθήκες για επίτευξη μέγιστης αναστροφής πληθυσμού.