Asplund, Erik (2011) Control of open quantum systems : a theoretical approach to control of surface Photochemistry. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

Das Thema dieser Arbeit war die Kontrolle offener Quantensysteme, wobei der Schwerpunkt auf photochemischen Oberflächenreaktionen lag. In dieser Arbeit wurde die Beschreibung offener Quantensysteme innerhalb der „Surrogate Hamiltonian“ Methode realisiert. Eine effiziente Methode zur Berechnung von Kontrollfeldern ist die optimale Kontrolltheorie (Opimal Control Theory (OCT)). In dieser Arbeit wurde ein Kontrollkonzept, das auf OCT mit zeitabhängiger Zielfunktion beruht, verwendet, um das dissipative Verhalten offener Quantensysteme zu minimieren. Um Kontrolle über offene Quantensysteme zu erzielen, wurden der „Surrogate Hamiltonian“ Ansatz und OCT miteinander verbunden. Drei offene Quantensysteme wurden mittels der kombinierten Methode untersucht; ein harmonischer Oszillator eingetaucht in ein Ohmsches Bad, CO adsorbiert auf einer Pt-Oberfläche und NO adsorbiert auf einer NiO-Oberfläche. Für alle drei Systeme wurde festgestellt, dass Dissipation in einem hohen Maß gedämpft werden kann.

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The topic of this thesis was the control of open quantum systems with the emphasis on the control of surface photochemical reactions. A quantum system in condensed phase, which undergoes dissipative processes, is an open quantum system. In this thesis, the description of open quantum systems was realized within the “Surrogate Hamiltonian” approach. An efficient and accurate method to find control fields is optimal control theory (OCT). In this thesis, a control scheme relying on OCT with time-dependent targets was employed to minimize the dissipative behavior of open quantum systems. To gain control of open quantum systems, the “Surrogate Hamiltonian” approach and OCT with time-dependent targets were combined. Three open quantum systems were investigated by the combined method, a harmonic oscillator immersed in an Ohmic bath, CO adsorbed on a Pt surface and NO adsorbed on a NiO surface. It was observed that dissipation could be subdued to a high degree for all three systems.

Item Type: Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords: Dissipation , Quantum , Contro , Photochemistry , Theory
Controlled Keywords: Quantenmechanisches System , Dissipatives System , Kontrolle , Photochemie , Oberflächenreaktion
Subjects: Science and mathematics > Chemistry
Divisions: Faculty of Mathematics and Science > Department of Pure and Applied Chemistry
Date Deposited: 17 Jan 2013 14:26
Last Modified: 08 Jul 2013 13:04
URI: http://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/1110
URN: urn:nbn:de:gbv:715-oops-11878
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