Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 11: Fallen und Kühlung II

Q 11.7: Vortrag

Dienstag, 4. April 2000, 15:45–16:00, HS XVI

Ein Atom gefangen im Lichtfeld eines Photons — •P. Maunz, T. Fischer, T. Puppe, P.W.H. Pinkse und G. Rempe — Max-Planck-Institut für Quantenoptik, 85748 Garching

In diesem Experiment wird ein neutrales Atom im Lichtfeld eines optischen Resonators gefangen, welcher im Mittel nur ein Photon enthält. Dazu werden ultrakalte Rubidiumatome mit Hilfe einer Fontäne aus Atomen in einen optischen Hochfinesse–Resonator (F=430000) eingebracht [1]. Beim Einflug des Atoms in die Resonatormode wird die Intensität des in den Resonator eingestrahlten Lichtes hochgeschaltet. Dadurch wird das optischen Potential tiefer und das Atom bis zu ca. 2ms im Lichtfeld gefangen. Gleichzeitig ist es möglich, die Bewegung des Atoms im Resonator anhand der transmittierten Photonen zu beobachten. Die experimentellen Signale werden mit den Ergebnissen einer Quantensprung–Monte–Carlo–Simulation der Trajektorie eines Atoms verglichen. Daraus ergibt sich beispielsweise, daß periodische Strukturen in der Intensitätskorrelationsfunktion auf plötzliche Sprünge des Atoms über mehrere Bäuche der Stehwelle hinweg zurückgeführt werden können. Reibungskräfte [2] bewirken, daß dieses Atom in einem anderen Bauch der Stehwelle wieder eingefangen wird.

[1] P. Münstermann, T. Fischer, P.W.H. Pinkse, and G. Rempe, Opt. Comm. 159, 63-67 (1999).

[2] P. Münstermann, T. Fischer, P. Maunz, P.W.H. Pinkse, and G. Rempe, Phys. Rev. Lett. 82, 3791-3794 (1999).