Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 19: Poster Ia: Fallen und Kühlung

Q 19.17: Poster

Dienstag, 4. März 1997, 16:00–18:00, Phil. Fak.

Ein eindimensionales Ion — •Christian Roos, Ferdinand Schmidt-Kaler, Jürgen Eschner und Rainer Blatt — Universität Innsbruck

Als eindimensionale Atome bezeichnet man Atome, deren Zerfall aus einem angeregten Zustand überwiegend in eine einzelne Mode des elektromagnetischen Feldes erfolgt. In Analogie zu Experimenten, in denen ein Atomstrahl durch einen optischen Hochfinesse- Resonator fokussiert wurde [Q.A.Turchette et al.,Appl.Phys.B 60, S1 (1995)], läßt sich ein eindimensionales Ion in einer Paul- Falle erzeugen, die sich in der Strahltaille eines Hochfinesse- Resonators befindet. Mit dieser Anordnung werden Fluktuationen der Teilchenzahl im Resonator und der Wechselwirkungszeit zwischen atomarem System und Feldmode eliminiert. In unserem Experiment mit einem Ca+ - Ion wird dessen S(1/2)-D(3/2) - Quadrupol-Übergang an eine Mode des Resonators (F > 100000) gekoppelt. Durch optisches Kühlen wird das Ion auf Bruchteile einer Wellenlänge lokalisiert. Die erhöhte bzw. unterdrückte Spontanemission in die Mode kann durch Nachweis der aus dem Resonator austretenden Photonen beobachtet werden. Die hohe Resonatorfinesse erlaubt darüber hinaus die Auflösung der Vibrationsseitenbänder des Ions in der Falle.