memoria de 2010 - Instituto de Estructura de la Materia - CSIC

Laboratorio de espectroscopía Raman estimulada. Estabilización en frecuencia de uno de los láseres sintonizables.
FÍSICA MOLECULAR TEÓRICA
Control Cuántico Molecular. Alineamiento y orientación molecular
Se ha continuado el estudio del control del alineamiento y la orientación de un sistema de moléculas diatómicas
dipolares atrapadas en una red óptica y sometidas a una combinación de campo eléctrico estático y un tren de pulsos
láser intensos no resonantes. La interacción dipolar de largo alcance introduce propiedades macroscópicas radicalmente
nuevas en un gas cuántico y el campo está en plena expansión a nivel teórico y experimental. El control de la
orientación de los dipolos permite modificar estas propiedades. El estudio de este complejo sistema es un desarrollo
importante que mezcla nuestros estudios previos sobre control de estados cíclicos en moléculas aisladas con la línea de
gases cuánticos ultrafríos iniciada el año pasado. Nuestro objetivo es adaptar los métodos de control de orientación en
moléculas aisladas a este nuevo campo. Se han obtenido resultados preliminares favorables en un sistema simplificado
con moléculas dipolares ancladas a sitios de la red.
En moléculas aisladas, se ha continuado el estudio de estados cíclicos de energía para los cuales la orientación molecular
oscila de forma síncrona entre valores máximos y mínimos casi óptimos a múltiplos enteros de la frecuencia de
repetición del tren de pulsos. Se ha investigado la creación de estos estados a partir de moléculas en ausencia de campo
explotando los cruces adiabáticos entre las cuasi-energías del hamiltoniano de Floquet.
Por otra parte, hemos estudiado la transferencia de energía en light-harvesting complexes (LHC) relacionados con la
fotosíntesis y la importancia de la coherencia cuántica y aspectos no markovianos en el la disipación de energía. Se ha
utilizado un modelo excitónico y se ha calculado el rendimiento de la transferencia de energía así como su dinámica
temporal para el complejo Fenna-Matthews-Olson, teniendo en cuenta tanto las altas energías de reorganización como el
importante acoplamiento entre los grados de libertad excitónicos y el entorno molecular típicamente presentes en LHC.
Este trabajo se ha realizado en colaboración con el grupo del Dr. T. Kramer en la Universidad de Regensburg.
Gases Cuánticos Ultrafríos
Hemos estudiado la posibilidad de generar momento en un sistema de átomos inicialmente en reposo y atrapados en una
red óptica, modulando la red mediante un potencial periódico en el espacio y en el tiempo y de promedio cero. La
creación de estos “ratchets” cuánticos en ausencia de disipación y su relación con las simetrías espacio-temporales del
sistema reviste gran interés y es un tema de discusión muy activo. La generación de una corriente asintótica a tiempo
infinito requiere la ruptura simultánea de la simetría espacial y temporal. Nuestro trabajo ha demostrado que, incluso en
presencia de simetría de inversión temporal, se puede conseguir una corriente promedio neta, en una escala temporal
controlable comparable a la duración de un experimento real.
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