Когерентное управление квантовыми состояниями мелкой примеси в монослое графена с помощью фазомодулированных бихроматических лазерных импульсов: влияние процессов релаксации - Аветисян, А. А.; Джотян, А. П.; Джотян, Г. П.; Вартанян, А. Л.; Асатрян А. Л.
С использованием вариационного метода рассчитаны дипольные матричные элементы для оптических переходов 1S – 2P и 2S – 2P мелкой донорной примеси в монослое графена с открытой энергетической щелью в перпендикулярном магнитном поле. Далее анализируется перенос населенности между двумя метастабильными состояниями 1S и 2S с помощью бихроматического фазомодулированного (частотно-чирпированного) лазерного импульса с учетом релаксационных процессов в системе. Показано, что такой перенос населенности может полностью осуществляться без значительного заселения возбужденного состояния, если длительность бихроматического импульса намного меньше времен релаксации системы. Спонтанный распад возбужденного состояния и дефазировка квантовых состояний приводят к неполному переносу населенности между метастабильными состояниями. The dipole matrix elements for optical transitions 1S – 2P and 2S – 2P of a shallow donor impurity in a graphene monolayer with an opened energy gap are calculated in a perpendicular magnetic field using a variational approach. In the next step, population transfer between the two metastable states 1S and 2S by a bichromatic phase modulated (frequency chirped) laser pulse is analyzed taking into account relaxation processes in the system. It is demonstrated that such population transfer may be performed in a robust way without a considerable population of the excited state 2P if duration of the bichromatic pulse is much shorter than the relaxation times of the system. Spontaneous decay of the excited state and dephasing relaxation processes result in not complete transfer of the population between the metastable states.
Keywords: Физика