Kvantová elektrodynamika pro atomy v silném laserovém poli

Název anglicky / Title English: Quantum electrodynamics in strong laser field
Osnova / Outline:

Teoretické studium interakce intenzivního laseru (intenzita 1013 W/cm2 a vyšší) s hmotou metodami kvantové elektrodynamiky (QED). Popis laserem indukovaných procesů (jako je např. harmonická generace) pomocí QED (Glauber-Mollow-Furry picture). Poruchové započtení QED korekcí s využitím Feynman-Furry diagramů.

 

feynman

Velká většina teoretických studií týkajících se dynamiky atomů v silném laserovém poli je založena na tzv. semiklasickém (SC) přístupu, kdy je atomový systém popisován kvantově mechanicky zatímco intenzivní laserový puls klasicky (tj. za použití klasické elektrodynamiky). Hlavním cílem zamýšleného (magisterského či lépe doktorandského) projektu je teoreticky zdůvodnit za jakých podmínek je/není výše zmíněný SC přístup fyzikálně adekvátní. Tento cíl by měl být dosažitelný s využitím výše zmíněné QED poruchové metody, následovat by mohla i numerická aplikace pro atom vodíku pod vlivem silného laseru. Projekt je zamýšlen jako pokračování programu započatého v práci [1]. Narozdíl od práce [1] ale budeme pracovat s plně relativistickou QED a budeme se muset explicitně vypořádat s problémem renormalizace.

 

Téma je vhodné pro fyzikální teoretiky kteří mají rádi kvantovou teorii pole a matematiku. Předpokladem úspěchu je také schopnost samostatného programování výpočetních algoritmů. V projektu započatém na magisterské úrovni je možné pokračovat dále na doktorském studiu.

Literatura / reference:

[1] M. Šindelka, Derivation of coupled Maxwell-Schrödinger equations describing matter-laser interaction from first principles of quantum electrodynamics, Phys. Rev. A, 81, 033833 (2010).

[2] M. E. Peskin, D. V. Schröder, An Introduction to Quantum Field Theory, Perseus Books (1995).

[3] W. Greiner, B. Müller, J. Rafelski, Quantum Electrodynamics of Strong Fields, Springer (1985).

Jméno vedoucího / Supervisor name: RNDr. Milan Šindelka, PhD.
Pracoviště vedoucího / Supervisor office: Ústav Fyziky Plazmatu AVČR, Za Slovankou 1782/3, Praha 8, 18200
Email vedoucího / Supervisor email: sindelka@ipp.cas.cz
Datum zadání / Date of creation: 11. 7. 2018
Jazyk / Language:
  • Česky / Czech
Výzkumná skupina: Nedefinovaná skupina