{"id":113309,"date":"2018-03-11T10:40:40","date_gmt":"2018-03-11T10:40:40","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/nanoscale-coherent-control-ultrafast-dynamics-of-single-molecules-individual-light-harvesting-complexes-and-discrete-nanoantennas-at-room-temperature\/"},"modified":"2018-03-11T10:40:40","modified_gmt":"2018-03-11T10:40:40","slug":"nanoscale-coherent-control-ultrafast-dynamics-of-single-molecules-individual-light-harvesting-complexes-and-discrete-nanoantennas-at-room-temperature","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/fisica\/nanoscale-coherent-control-ultrafast-dynamics-of-single-molecules-individual-light-harvesting-complexes-and-discrete-nanoantennas-at-room-temperature\/","title":{"rendered":"Nanoscale coherent control. ultrafast dynamics of single molecules, individual light harvesting complexes and discrete nanoantennas at room temperature."},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Daan Brinks <\/strong><\/h2>\n<p>Los pulsos ultrarr\u00e1pidos permiten la observaci\u00f3n de la din\u00e1mica molecular con resoluci\u00f3n temporal de femtosegundos a trav\u00e9s de experimentos de tipo bombeo-sonda. Sin embargo, promediar sobre un conjunto de mol\u00e9culas destruye informaci\u00f3n sensible a la fase, necesaria para investigar efectos cu\u00e1nticos, debido a la heterogeneidad intr\u00ednseca molecular (conformaciones, orientaciones, etc.) Por tanto, es importante superar el promedio para investigar la din\u00e1mica cu\u00e1ntica de sistemas org\u00e1nicos a temperatura ambiente y resolver el comportamiento de mol\u00e9culas espec\u00edficas de manera individual. En esta tesis, demostramos la creaci\u00f3n, manipulaci\u00f3n y observaci\u00f3n de efectos coherentes ultrarr\u00e1pidos en mol\u00e9culas individuales a temperatura ambiente y distinguimos en cierta medida la influencia del entorno en la din\u00e1mica espec\u00edfica de cada mol\u00e9cula. Adem\u00e1s, aplicamos esta perspectiva para investigar un biosistema captador de luz funcional y sentamos las bases para una t\u00e9cnica que posee la resoluci\u00f3n espacial y temporal requerida para observar estos sistemas in vivo. En el cap\u00edtulo 1, introducimos los conceptos y t\u00e9cnicas sobre los que se basa esta tesis. En el cap\u00edtulo 2, tratamos la posibilidad de controlar pulsos ultrarr\u00e1pidos en el l\u00edmite de difracci\u00f3n con aperturas num\u00e9ricas altas, para extraer conclusiones sobre el procedimiento a seguir en todos los experimentos de moldeado de pulsos. Demostramos mediante experimentos conceptuales que podemos controlar las caracter\u00edsticas ultrarr\u00e1pidas de pulsos \u00f3pticos en vol\u00famenes de excitaci\u00f3n nanom\u00e9tricos. En los cap\u00edtulos 3 y 4 damos parte de la creaci\u00f3n, detecci\u00f3n y control de la din\u00e1mica cu\u00e1ntica ultrarr\u00e1pida en mol\u00e9culas org\u00e1nicas individuales a temperatura ambiente. Demostramos que es posible manipular la superposici\u00f3n de estados en estos sistemas dentro de un tiempo de desfase de la coherencia de ~50 fs. Esto conduce a la primera observaci\u00f3n de oscilaciones de rabi en mol\u00e9culas individuales a temperatura ambiente, al funcionamiento ultrarr\u00e1pido de un qubit org\u00e1nico, y a la creaci\u00f3n de estados de superposici\u00f3n no-estacionarios (paquetes de onda vibracionales). Investigamos la influencia del entorno local en la composici\u00f3n y din\u00e1mica de estos paquetes de onda y mostramos que se puede optimizar el protocolo de preparaci\u00f3n de estados para cada mol\u00e9cula individual en su propio nanoentorno, conducente a un control coherente de alta fidelidad. En el cap\u00edtulo 5, tratamos la aplicaci\u00f3n de estas t\u00e9cnicas para el estudio de coherencia de larga duraci\u00f3n en sistemas fotosint\u00e9ticos. Demostramos que la coherencia electr\u00f3nica entre diferentes anillos del sistema lh2 persiste hasta escalas temporales de cientos femtosegundos a temperatura ambiente. Adem\u00e1s demostramos que los caminos para la transferencia de energ\u00eda en lh2 se adaptan a los cambios inducidos por el entorno y que la naturaleza de la transferencia sigue siendo coherente para cada camino, aportando una evidencia clara de que la transferencia de energ\u00eda coherente es el proceso \u00f3ptimo para la transferencia de energ\u00eda en la fotos\u00edntesis. Por \u00faltimo, en el cap\u00edtulo 6 llevamos el desarrollo t\u00e9cnico un paso m\u00e1s all\u00e1 y presentamos la creaci\u00f3n de un marco basado en antenas plasm\u00f3nicas que permite el control de la amplitud y la fase en campos enfocados nanom\u00e9tricamente. Demostramos por vez primera que se puede hacer ingenier\u00eda de las caracter\u00edsticas ultrarr\u00e1pidas de hotspots plasm\u00f3nicos directamente a trav\u00e9s del dise\u00f1o del sistema plasm\u00f3nico y demostramos experimentalmente unos ejemplos de dise\u00f1os utiles. Los resultados de esta tesis conforman la primera creaci\u00f3n y manipulaci\u00f3n de din\u00e1mica coherente ultrarr\u00e1pida en sistemas moleculares individuales a temperatura ambiente. Este es un paso necesario para ser capaces de realizar aut\u00e9ntica tomograf\u00eda cu\u00e1ntica en sistemas complejos, poder resolver la influencia del entorno en la din\u00e1mica molecular, e investigar la f\u00edsica que subyace tras la optimizaci\u00f3n evolutiva y la funcionalidad de biomol\u00e9culas.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Nanoscale coherent control. ultrafast dynamics of single molecules, individual light harvesting complexes and discrete nanoantennas at room temperature.<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Nanoscale coherent control. ultrafast dynamics of single molecules, individual light harvesting complexes and discrete nanoantennas at room temperature. <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Daan Brinks <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de catalunya<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 19\/10\/2012<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Niek F. Van Hulst<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: michel Orrit <\/li>\n<li>gregory Scholes (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Daan Brinks Los pulsos ultrarr\u00e1pidos permiten la observaci\u00f3n de la din\u00e1mica molecular con resoluci\u00f3n temporal de femtosegundos [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[199,1272,3692,12277,15596],"tags":[225081,225083,225082,119206],"class_list":["post-113309","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fisica","category-fisica-molecular","category-interaccion-de-ondas-electromagneticas-con-la-materia","category-optica-no-lineal","category-politecnica-de-catalunya","tag-daan-brinks","tag-gregory-scholes","tag-michel-orrit","tag-niek-f-van-hulst"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/113309","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=113309"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/113309\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=113309"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=113309"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=113309"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}