Optimalsteuerung der selektiven vibrationalen Anregung in harmonischen linearen Kettenmolekülen

Ein Formalismus zur Gestaltung eines optischen Feldes für die selektive vibrationalen Anregung in linearen harmonischen Kettenmolekülen wird auf der Grundlage der optimalen Steuerungstheorie vorgestellt. Das optimierende Funktional, das die Feldgestaltungen produziert, ist flexibel, um wünschenswerte labor- und theoretische Einschränkungen auferlegen zu können. Die entwickelten optimalen Felder, die erfolgreich zu lokalen Bindungsanregungen führen, zeigen eine komplexe Struktur im Zeitmaßstab von 10 fs. Die Analyse der optimalen Felder zeigt einen hohen Grad an Kooperativität zwischen der zeitlichen Struktur der Felder und den dynamischen Fähigkeiten der Moleküle. Es ist allgemein unmöglich, nur mit spektralen Informationen das benötigte optische Feld zu entwickeln, um eine lokale Bindung in einem polyatomaren Molekül selektiv anzuregen. Diese Ergebnisse erklären, warum die früheren intuitiv basierten Laborversuche in der standortspezifischen Chemie enttäuschende Ergebnisse erzielt haben.