Quantum control of molecular vibration and rotation toward the isotope separation

同位体分離に向けた分子振動回転の量子制御

横山 啓一  ; 松岡 雷士; 笠嶋 辰也; 坪内 雅明; 横山 淳

Yokoyama, Keiichi; Matsuoka, Leo; Kasajima, Tatsuya; Tsubouchi, Masaaki; Yokoyama, Atsushi

関西光科学研究所で実施している量子制御の研究の現状を紹介する。特に窒素分子及びヨウ素分子の振動制御に関する実験的研究及び、ヨウ化セシウム分子の回転制御に関する理論的研究について紹介する。窒素分子の振動制御の研究では、線形チャープさせた広帯域白色光パルス対の遅延時間を制御することにより励起振動数を選択できることを示した。ヨウ素分子の振動制御の研究では、インパルシブラマン遷移において観察される振動励起及び脱励起の2つのプロセスをチャープの方向を制御することにより選択することが可能であることを示した。ヨウ化セシウム分子の回転制御の研究では、回転分布全体の移動がテラヘルツ波周波数コムにより実現できることを数値計算により予測した。

The current status of the fundamental research for the quantum control conducted at Kansai Photon Science Institute are reported. In particular, the experimental studies on vibrational control of diatomic molecules, the nitrogen molecules and the iodine molecules, and the theoretical study on the rotational control of the diatomic molecule, the cesium iodide molecule (CsI), are introduced. For the study of vibrational control of N, the vibration selective excitation with extremely broadband white light pulses is demonstrated by tuning the time interval of a linearly chirped white light pulse pair. For the study of vibrational control of I, the direction control of stimulated impulsive Raman transition is demonstrated by changing the sign of the chirp rate. For the study of rotational control of CsI, the isotope-selective population distribution transfer is demonstrated numerically using frequency comb in the terahertz-wave region.