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Atomare Gase am absoluten Nullpunkt

Im letzten Jahrzehnt hat sich das Gebiet der ultrakalten quantenentarteten Gasen zu einem der aktivsten Bereiche der Physik entwickelt. Angefangen mit der ersten Realisierung eines Bose-Einstein-Kondensats (BEC), über die Demonstration des ersten quantenentarteten Fermigases bis hin zu ultrakalten Molekühlen sind immer ausgereiftere und komplexere Systeme entstanden. Mit diesen hat man die Möglichkeit gezielte Zustände zu präparieren und zu untersuchen. Diese Experimente beschränken sich nicht nur auf die Untersuchungen von Atomen und Molekühlen sondern haben auch eine Relevanz für Grundlegende Fragen in anderen Bereichen, wie der Festkörperphysik, Kernphysik, Astrophysik, Kosmologie, Quanteninformationsverarbeitung, Nanotechnologie und viele mehr.

 

Kalte Wolke von Rubidiumatomen gefangen in einer magnetooptischen Falle

Eine deutschsprachige Einführung in das Gebiet der Quantengase findet man hier: http://www.iap.uni-bonn.de/P2K/bec/

Forschungsschwerpunkte

Dieses Projekt untersucht verschiedene Mischungen und deren dynamisches Verhalten.

Ein Teil des Projets hat sich mit Ensembles von bosonischem Rubidium und fermionischen Kalium beschäftigt. Hierin wurden die Stoßeigenschaften zwischen den unterschiedlichen Atomen und deren Verbindung zu Molkühlen untersucht. Diese grundlegenden Untersuchungen weisen den Weg zur Beobachtung ultrakalter chemischer Prozesse. Außerdem können sie der Anfangspunkt für weiter Molekühlexperimente wie Molekularoptik, Molkühlinterferometrie und molekulare Quantencomputer sein.


Der Teil des Projekts, der aktuell verfolgt wir ist die Untersuchung von Mischungen aus verschiedenen Spinzuständen einer Atomsorte und dessen Dynamik. Durch die Wechselwirkung der Atome können nichtklassische Zustände entstehen, die nur mit Hilfe der Quantenmechanik erklärt werden können. Diese sind der Ausgangpunkt für eine Vielzahl von weiterführenden Untersuchungen wie verstärkten Vakuumfluktuationen oder spontaner Symmetriebrechung. Beide Punkte haben eine Relevanz um zum Verständniss der Entstehung des Universums beizutragen.

Außerdem können diese Nichtklassischen Zustände als Input für ein Interferometer dienen um präzisere Messungen Vorzunehmen.

 

Im Rahmen dieses Projektes ist eine Reihe von experimentellen Techniken entwickelt und Untersucht worden. Eine genauere Beschreibung der Apperatur befindet sich in dem Abschnitt  Experiment (Englisch).

Experimentelle Untersuchungen

Bisherige Untersuchungen des KRb Projektes

Last Change: 10.04.2012
 
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