Experimentální metody v nehermitovské kvantové mechanice

  • Vedoucí práce / Supervisor: Ing. Miroslav Krůs, Ph.D.
  • Pracoviště / Workplace: ÚFP AV ČR, v. v. i.
  • Kontakt / Contact: krus@ipp.cas.cz

Výjimečné body představují singularity v kvantové fyzice pokud opustíme její základní matematickou postulaci hermitovských operátorů. Nicméně i komplexní – nehermitovský – operátor může mít reálné, a tedy měřitelné spektrum, však vlastní hodnoty – jako například energetické hladiny – se stanou degenerované. Tato degenerace je však velmi odlišná od klasické degenerace v klasické – hermitovské – kvantové mechanice. Výjimečné body jsou intenzivně studovány v optice, zejména v optických vlnovodech, nicméně dosud nebyly pozorovány v atomech – tedy v kvantově mechanickém systému. Výjimečný bod můžeme pozorovat, pokud svážeme intenzívní laserový impulz (s vlnovými délkami kolem 30 nm) s atomem, např. helia. Vybuzení výjimečných bodů může mít dalekosáhlé důsledky například v laserové technologii, kdy může být dosaženo mnohem většího zisku než běžným čerpáním.

Cílem práce je studium nehermitovské kvantové mechaniky, zejména tzv. výjimečných bodů, což jsou nehermitovské degenerace energetických hladin, pomocí krátkých XUV laserových impulzů. Práce může být koncipována buď jako experimentální, nebo jako teoretická či simulační. Student/ka se seznámí s nehermitovskou kvantovou mechanikou, dále s generací krátkých XUV impulzů a experimentálních technik a metod pro detekci výjimečných bodů. Téma práce je dostatečně široké, takže v něm bude možné pokračovat i na výzkumný úkol či diplomovou práci.

Literatura:

[1] N. Moiseyev: Non-Hermitian Quantum Mechanics (Cambridge, 2011)