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Dynamique et contrôle de systèmes quantiques ouverts
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Chenel, Aurélie |
| Copyright Year | 2014 |
| Abstract | L'etude des effets quantiques, comme les coherences quantiques, et leur exploitation en controle par impulsion laser constituent encore un defi numerique pour les systemes de grande taille. Pour reduire la dimensionnalite du probleme, la dynamique dissipative se focalise sur un sous-espace quantique denomme 'systeme', qui inclut les degres de liberte les plus importants. Le systeme est couple a un bain thermique d'oscillateurs harmoniques. L'outil essentiel de la dynamique dissipative est la densite spectrale du bain, qui contient toutes les informations sur le bain et sur l'interaction entre le systeme et le bain. Plusieurs strategies complementaires existent. Nous adoptons une equation maitresse quantique non-markovienne pour decrire l'evolution de la matrice densite associee au systeme. Cette approche, developpee par C. Meier et D.J. Tannor, est perturbative en fonction du couplage entre le systeme et le bain, mais pas en fonction de l'interaction avec un champ laser. Le but est de confronter cette methodologie a des systemes realistes calibres par des calculs de structure electronique ab initio. Une premiere etude porte sur la modelisation du transfert d'electron ultrarapide a une heterojonction oligothiophene-fullerene, presente dans des cellules photovoltaiques organiques. La description du probleme en fonction d'une coordonnee brownienne permet de contourner la limitation du regime perturbatif. Le transfert de charge est plus rapide mais moins complet lorsque la distance R entre les fragments oligothiophene et fullerene augmente. La methode de dynamique quantique decrite ci-dessus est ensuite combinee a la Theorie du Controle Optimal (OCT), et appliquee au controle d'une isomerisation, le rearrangement de Cope, dans le contexte des reactions de Diels-Alder. La prise en compte de la dissipation des l'etape d'optimisation du champ permet a l'algorithme de controle de contrer la decoherence induite par l'environnement et conduit a un meilleur rendement. La comparaison de modeles a une et deux dimensions montre que le controle trouve un mecanisme adapte au modele utilise. En deux dimensions, il agit activement sur les deux coordonnees du modele. En une dimension, le decoherence est minimisee par une acceleration du passage par les etats delocalises situes au-dessus de la barriere de potentiel. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/file/index/docid/1061945/filename/VD2_CHENEL_AURELIE_16072014_incomplete.pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01061945/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
