We propose a strategy of using a stochastic optimization technique, namely, simulated annealing to design optimum laser pulses (both IR and UV) to achieve greater fluxes along the two dissociating channels (O18 + O16O16 and O16 + O16O18) in O16O16O18 molecule. We show that the integrated fluxes obtained along the targeted dissociating channel is larger with the optimized pulse than with the unoptimized one. The flux ratios are also more impressive with the optimized pulse than with the unoptimized one. We also look at the evolution contours of the wavefunctions along the two channels with time after the actions of both the IR and UV pulses and compare the profiles for unoptimized (initial) and optimized fields for better understanding the results that we achieve. We also report the pulse parameters obtained as well as the final shapes they take.
REFERENCES
1.
H.
Rabitz
, Science
314
, 264
(2006
).2.
P.
Gross
, D.
Neuhauser
, and H.
Rabitz
, J. Chem. Phys.
96
, 2834
(1992
).3.
P.
Gross
, D. M.
Bairagi
, M. K.
Mishra
, and H.
Rabitz
, Chem. Phys. Lett.
223
, 263
(1994
).4.
P.
Gross
, A. K.
Gupta
, D. M.
Bairagi
, and M. K.
Mishra
, J. Chem. Phys.
104
, 7045
(1996
).5.
K.
Vandana
and M. K.
Mishra
, J. Chem. Phys.
110
, 5140
(1999
).6.
K.
Vandana
and M. K.
Mishra
, J. Chem. Phys.
113
, 2336
(2000
).7.
M.
Sarma
, S.
Adhikari
, and M. K.
Mishra
, Mol. Phys.
107
, 939
(2009
).8.
S. A.
Rice
, Nature
409
, 422
(2001
).9.
D. J.
Tannor
and S. A.
Rice
, Adv. Chem. Phys.
70
, 441
(1988
).10.
B.
Hartke
, J.
Manz
, and J.
Mathis
, Chem. Phys.
139
, 123
(1989
).11.
C.
Kalyanraman
and N.
Sathyamurti
, Chem. Phys. Lett.
209
, 52
(1993
).12.
C.
Shu
, T.
Rozgonyi
, L.
González
, and N. E.
Henriksen
, J. Chem. Phys.
136
, 174303
(2012
).13.
S. K.
Lee
, A. G.
Suits
, H. B.
Schlegel
, and W.
Li
, J. Phys. Chem. Lett.
3
, 2541
(2012
).14.
S. K.
Lee
, H. B.
Schlegel
, and W.
Li
, J. Phys. Chem. A
117
, 11202
(2013
).15.
M. E.
Corrales
, J.
González-Vázquez
, G.
Balerdi
, I. R.
Solá
, R.
de Nalda
, and L.
Bañares
, Nat. Chem.
6
, 785
(2014
).16.
A. P.
Pierce
, M. A.
Daleh
, and H.
Rabitz
, Phys. Rev. A
37
, 4950
(1988
).17.
M. A.
Daleh
, A. P.
Pierce
, and H.
Rabitz
, Phys. Rev. A
42
, 1065
(1990
).18.
N.
Zhu
, J.
Botina
, and H.
Rabitz
, J. Chem. Phys.
108
, 1953
(1998
).19.
S.
Shi
, A.
Woody
, and H.
Rabitz
, J. Chem. Phys.
88
, 6870
(1988
).20.
P.
Kumar
, S.
Sharma
, and H.
Singh
, J. Theor. Comput. Chem.
8
, 157
(2009
).21.
S.
Sharma
, P.
Sharma
, H.
Singh
, and G. G.
Balint-Kurti
, J. Mol. Model.
15
, 623
(2009
).22.
W.
Jakubetz
, E.
Kades
, and J.
Manz
, J. Phys. Chem.
97
, 12609
(1993
).23.
S.
Sharma
, H.
Singh
, and G. G.
Balint-Kurti
, J. Chem. Phys.
132
, 064108
(2010
).24.
S.
Sharma
, H.
Singh
, J.
Harvey
, and G. G.
Balint-Kurti
, J. Chem. Phys.
133
, 174103
(2010
).25.
B. K.
Shandilya
, S.
Sen
, T.
Sahoo
, S.
Talukder
, P.
Chaudhury
, and S.
Adhikari
, J. Chem. Phys.
139
, 034310
(2013
).26.
S.
Sen
, S.
Talukder
, and P.
Chaudhury
, Indian J. Phys.
87
, 865
(2013
).27.
S.
Ghosh
, S.
Talukder
, S.
Sen
, and P.
Chaudhury
, Chem. Phys.
425
, 73
(2013
).28.
29.
R.
Chakrabarti
and H.
Rabitz
, Int. Rev. Phys. Chem.
26
, 671
(2007
).30.
M.
Shapiro
and P.
Brumer
, Phys. Rep.
425
, 195
(2006
).31.
M.
Shapiro
and P.
Brumer
, Principles of the Quantum Control of Molecular Processes
(Wiley-Interscience
, Hoboken, NJ
, 2003
).32.
P.
Brumer
and M.
Shapiro
, Annu. Rev. Phys. Chem.
43
, 257
(1992
).33.
S. A.
Rice
and M.
Zhao
, Optical Control of Molecular Dynamics
(Wiley
, New York
, 2000
).34.
R. J.
Gordon
and S. A.
Rice
, Annu. Rev. Phys. Chem.
48
, 601
(1997
).35.
F. F.
Crim
, Annu. Rev. Phys. Chem.
44
, 397
(1993
).36.
F. F.
Crim
, J. Phys. Chem.
100
, 12725
(1996
).37.
R. N.
Zare
, Science
279
, 1875
(1998
).38.
M. J.
Bronikowski
, W. R.
Simpson
, and R. N.
Zare
, J. Phys. Chem.
97
, 2194
(1993
).39.
M. J.
Bronikowski
, W. R.
Simpson
, and R. N.
Zare
, J. Phys. Chem.
97
, 2204
(1993
).40.
D.
Goswami
, Phys. Rep.
374
, 385
(2003
).41.
A.
Assion
, T.
Baumert
, M.
Bergt
, T.
Brixner
, B.
Kiefer
, V.
Seyfried
, M.
Strehle
, and G.
Gerber
, Science
282
, 919
(1998
).42.
J. B.
Ballard
, H. U.
Stauffer
, Z.
Amitay
, and S. R.
Leone
, J. Chem. Phys.
116
, 1350
(2002
).43.
B.
Friedrich
and D.
Herschbach
, J. Phys. Chem.
99
, 15686
(1995
).44.
B.
Friedrich
and D.
Herschbach
, Phys. Rev. Lett.
74
, 4623
(1995
).45.
W.
Kim
and P. M.
Felker
, J. Chem. Phys.
104
, 1147
(1996
).46.
W.
Kim
and P. M.
Felker
, J. Chem. Phys.
107
, 2193
(1997
).47.
J. J.
Larsen
, H.
Sakai
, C. P.
Safvan
, I.
Wendt-Larsen
, and H.
Stapelfeldt
, J. Chem. Phys.
111
, 7774
(1999
).48.
H.
Sakai
, C. P.
Safvan
, J. J.
Larsen
, K. M.
Hilligsoe
, K.
Hald
, and H.
Stapelfeldt
, J. Chem. Phys.
110
, 10235
(1999
).49.
J. J.
Larsen
, K.
Hald
, N.
Bjerre
, H.
Stapelfeldt
, and T.
Seideman
, Phys. Rev. Lett.
85
, 2470
(2000
).50.
T.
Seideman
, J. Chem. Phys.
103
, 7887
(1995
).51.
J. H.
Posthumus
, J.
Plumridge
, M. K.
Thomas
, K.
Codling
, L. J.
Frasinski
, A. J.
Langley
, and P. F.
Taday
, J. Phys. B
31
, L553
(1998
).52.
C.
Ellert
and P. B.
Corkum
, Phys. Rev. A
59
, R3170
(1999
).53.
M.
Comstock
, V. A.
Senekerimyan
, and M.
Dantus
, J. Phys. Chem. A
107
, 8271
(2003
).54.
K.
Yamanouchi
, Science
295
, 1659
(2002
).55.
D. M.
Villeneuve
, S. A.
Aseyev
, P.
Dietrich
, M.
Spanner
, M. Y.
Ivanov
, and P. B.
Corkum
, Phys. Rev. Lett.
85
, 542
(2000
).56.
A.
Ashkin
, J. M.
Dziedzic
, J. E.
Bjorkholm
, and S.
Chu
, Opt. Lett.
11
, 288
(1986
).57.
A.
Ashkin
, J. M.
Dziedzic
, and T.
Yamane
, Nature
330
, 769
(1987
).58.
A.
Ashkin
and J. M.
Dziedzic
, Science
235
, 1517
(1987
).59.
A.
Ashkin
and J. M.
Dziedzic
, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
86
, 7914
(1989
).60.
M. F.
DeCamp
, D. A.
Reis
, P. H.
Bucksbaum
, and R.
Merlin
, Phys. Rev. B
64
, 092301
(2001
).61.
C. J.
Bardeen
, V. V.
Yakovlev
, K. R.
Wilson
, S. D.
Carpenter
, P. M.
Weber
, and W. S.
Warren
, Chem. Phys. Lett.
280
, 151
(1997
).62.
R. S.
Judson
and H.
Rabitz
, Phys. Rev. Lett.
68
, 1500
(1992
).63.
T.
Hornung
, R.
Meier
, D.
Zeidler
, K. L.
Kompa
, D.
Proch
, and M.
Motzkus
, Appl. Phys. B
71
, 277
(2000
).64.
P.
Ranitovic
, C. W.
Hogle
, P.
Rivière
, A.
Palacios
, X.
Tong
, N.
Toshima
, A.
González-Castrillo
, L.
Martin
, F.
Martín
, M. M.
Murnane
, and H.
Kapteyn
, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
111
, 912
(2014
).65.
P. F.
Zittel
and D. D.
Little
, J. Chem. Phys.
72
, 5900
(1980
).66.
P. F.
Zittel
and D. E.
Masturzo
, J. Chem. Phys.
85
, 4362
(1986
).67.
H. L.
Berghout
, S. S.
Brown
, R.
Delgado
, and F. F.
Crim
, J. Chem. Phys.
109
, 2257
(1998
).68.
N.
Shafer
, S.
Satyapal
, and R. J.
Bersohn
, J. Chem. Phys.
90
, 6807
(1989
).69.
R. L.
Vanderwal
, J. L.
Scott
, and F. F.
Crim
, J. Chem. Phys.
92
, 803
(1990
).70.
I.
Bar
, Y.
Cohen
, D.
David
, S.
Rosenwaks
, and J. J.
Valentini
, J. Chem. Phys.
93
, 2146
(1990
).71.
M. J.
Bronikowski
, W. R.
Simpson
, B.
Girard
, and R. N.
Zare
, J. Chem. Phys.
95
, 8647
(1991
).72.
R. B.
Metz
, J. D.
Thoemke
, J. M.
Pfeiffer
, and F. F.
Crim
, J. Chem. Phys.
99
, 1744
(1993
).73.
J. H.
Gutow
, D.
Klenerman
, and R. N.
Zare
, J. Phys. Chem.
92
, 172
–177
(1988
).74.
J.
Zhang
, C. W.
Riehn
, M.
Dulligan
, and C.
Wittig
, J. Chem. Phys.
103
, 6815
(1995
).75.
J. D.
Thoemke
, J. M.
Pfeiffer
, R. B.
Metz
, and F. F.
Crim
, J. Phys. Chem.
99
, 13748
(1995
).76.
S. S.
Brown
, H. L.
Berghout
, and F. F.
Crim
, J. Chem. Phys.
102
, 8440
(1995
).77.
S. S.
Brown
, R. B.
Metz
, H. L.
Berghout
, and F. F.
Crim
, J. Chem. Phys.
105
, 6293
(1996
).78.
H. L.
Berghout
, S.
Hsieh
, and F. F.
Crim
, J. Chem. Phys.
114
, 10835
(2001
).79.
L. J.
Butler
, E. J.
Hintsa
, S. F.
Shane
, and Y. T.
Lee
, J. Chem. Phys.
86
, 2051
(1987
).80.
D. G.
Abrashkevich
, M.
Shapiro
, and P.
Brumer
, J. Chem. Phys.
116
, 5584
(2002
).81.
K.
Liu
, H.
Zhao
, C.
Wang
, A.
Zhang
, S.
Ma
, and Z.
Li
, J. Chem. Phys.
122
, 044310
(2005
).82.
N.
Elghobashi
, P.
Krause
, J.
Manz
, and M.
Oppel
, Phys. Chem. Chem. Phys.
5
, 4806
(2003
).83.
B.
Amstrup
and N. E.
Henriksen
, J. Chem. Phys.
97
, 8285
(1992
).84.
N. E.
Henriksen
, K. B.
Møller
, and V.
Engel
, J. Chem. Phys.
122
, 204320
(2005
).85.
J.
Zhang
and D. G.
Imre
, Chem. Phys. Lett.
149
, 233
(1988
).86.
D. G.
Imre
and J.
Zhang
, Chem. Phys.
139
, 89
(1989
).87.
M. G.
Sheppard
and R. B.
Walker
, J. Chem. Phys.
78
, 7191
(1983
).88.
S. M.
Alder-Golden
, S. R.
Langhoff
, C. W.
Bauschlicher
, and G. D.
Carney
, J. Chem. Phys.
83
, 255
(1985
).89.
C.
Leforestier
, F.
LeQuéré
, K.
Yamashita
, and K.
Morokuma
, J. Chem. Phys.
101
, 3806
(1994
).90.
B.
Amstrup
and N. E.
Henriksen
, J. Chem. Phys.
105
, 9115
(1996
).91.
S.
Kirkpatrick
, C. D.
Gelatt
, Jr., and M. P.
Vecchi
, Science
220
, 671
(1983
).92.
S. R.
Wilson
and W. L.
Cui
, Biopolymers
29
, 225
(1990
).93.
I.
Andricioaei
and J. E.
Straub
, Phys. Rev. E
53
, R3055
(1996
).94.
J.
Zhang
, J. Mol. Model.
17
, 173
(2011
).95.
M. J.
van Setten
, W.
Lohstroh
, and M.
Fichtner
, J. Mater. Chem.
19
, 7081
(2009
).96.
E.
Onbasoglu
and L.
Özdamar
, J. Global Optim.
19
, 27
(2001
).97.
M. J.
Field
, J. Chem. Phys.
103
, 3621
(1995
).98.
P.
Dutta
, D.
Majumdar
, and S. P.
Bhattacharyya
, Chem. Phys. Lett.
181
, 293
(1999
).99.
S. K.
Biring
and P.
Chaudhury
, Chem. Phys.
377
, 46
(2010
).100.
S.
Guha
, S.
Roy
, and P.
Chaudhury
, Struct. Chem.
22
, 1007
(2011
).101.
S.
Talukder
, P.
Chaudhury
, R.
Metzler
, and S. K.
Banik
, J. Chem. Phys.
135
, 165103
(2011
).102.
S.
Talukder
, S.
Sen
, R.
Sharma
, S. K.
Banik
, and P.
Chaudhury
, Chem. Phys.
431-432
, 5
(2014
).103.
C.
Leforestier
, R.
Bisseling
, C.
Cerjan
, M. D.
Feit
, R.
Friesner
, A.
Guldberg
, A.
Hammerich
, G.
Jolicard
, W.
Karrlein
, H.-D.
Meyer
, N.
Lipkin
, O.
Roncero
, and R.
Kosloff
, J. Comput. Phys.
59
, 59
(1991
).104.
R.
Siebert
, P.
Fleurat-Lessard
, and R.
Schinke
, J. Chem. Phys.
116
, 9749
(2002
).105.
I.
Barth
and J.
Manz
, “Quantum switching of magnetic fields by circularly polarized re-optimized laser pulses: From one-electron atomic ions to molecules
,” in Progress in Ultrafast Intense Laser Science VI
(Springer
, New York
, 2010
), Chap. 2.106.
B.
Friedrich
and D.
Herschbach
, J. Phys. Chem. A
103
, 10280
(1999
).107.
H.
Stapelfeldt
and T.
Seideman
, Rev. Mod. Phys.
75
, 543
(2003
).108.
M.
Machholm
and N. E.
Henriksen
, Phys. Rev. Lett.
87
, 193001
(2001
).109.
D.
Kosloff
and R.
Kosloff
, J. Comput. Phys.
52
, 35
(1983
).© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
