Dynamik einer geladenen Verunreinigung in einem ultrakalten Bad

• Antragsteller: Dr. Jesus Perez Rios, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 493725479

Dieser Vorschlag ist der Untersuchung der Reaktionsdynamik einer geladenen Verunreinigung in einem ultrakalten Bad gewidmet. Die Hauptidee besteht darin, den Wenig-Körper-Ansatz von Pérez-Ríos et al., der sich mit Zwei- und Dreikörper-Kollisionen zwischen geladenen und neutralen Teilchen beschäftigt, in einen allgemeineren Rahmen jenseits der Wenig-Körper-Physik und unter Einbeziehung zeitabhängiger Potentiale zu erweitern. Überraschenderweise lässt sich dieser Formalismus auch auf andere Gebiete wie Molekül-Atom-Dreikörper-Rekombinationsreaktionen anwenden, die für die kalte Chemie, die Aktionsspektroskopie und die Atmosphärenphysik relevant sind. Wir wollen ein neues theoretisches Toolkit entwickeln, das von der Proteinfaltungsdynamik geerbt wurde und auf Reaktionen der Kalten Chemie mit Ionen und Neutronen anwendbar ist. Insbesondere wird unser Ansatz die aktuellen Beschränkungen für kalte und ultrakalte Systeme durchbrechen, indem wir den Wenig-Körper-Ansatz mit Viel-Körper-Methoden durch Molekulardynamiksimulationen verbinden, um den Phasenraum effizient abzutasten. Darüber hinaus wird die Markov-Zustandstheorie eingesetzt, um Übergangswahrscheinlichkeiten zwischen verschiedenen Zuständen abzuschätzen, und schließlich kann man durch die Übergangspfad-Theorie Reaktionsraten berechnen. Dieser Ansatz erlaubt es uns, die Zeitabhängigkeit der Fallenpotentiale während der Reaktion zu berücksichtigen, was mit einer vollständigen quantitativen Behandlung nicht möglich ist. Der vorgeschlagene Ansatz ist allgemein, kann zeitabhängige Potentiale behandeln und ist auf jedes System erweiterbar.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Indien, Niederlande, USA
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professorin Dr. Sandra Brünken, Ph.D.; Dr. Sourav Dutta, Ph.D.; Professor Dr. Viatcheslav Kokoouline, Ph.D.