Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 5: Fallen und Kühlung I

Q 5.6: Vortrag

Montag, 3. April 2000, 17:45–18:00, HS XVI

Seitenbandkühlung eines einzelnen ¹⁷²Yb⁺-Ions — •M. Riebe, Chr. Balzer, T. Hannemann, Chr. Wunderlich, W. Neuhauser und P.E. Toschek — Institut für Laser-Physik, Universität Hamburg, Jungiusstr. 9, 20355 Hamburg

Einzelne gespeicherte Ionen können zur Darstellung quantenoptischer Gatter dienen. Voraussetzungen sind die kohärente Manipulation der elektronischen und Schwingungs-Zustände und die anfängliche Präparation im Vakuum-Grundzustand. Die aufgelösten Bewegungsseitenbänder der laserinduzierten Fluoreszenz erlauben Charakterisierung sowie gezielte Änderung des Schwingungszustands [1]. – Wir haben ein ¹⁷²Yb⁺-Ion in einer Paul-Falle auf seiner Resonanzlinie laser-vorgekühlt, auf seinem E2-Übergang S_1/2−D_5/2 (6Hz nat. Breite) mit frequenzverdoppeltem Licht eines Dioden-Lasers (411nm, Bandbreite δ ν <500Hz) kohärent angeregt [2] und Bewegungsseitenbänder 1. Ordnung (Δ ν =1,3MHz) registriert. Der D_5/2-Zustand zerfällt überwiegend (83% [3]) in den extrem langlebigen Zustand F_7/2. Dessen schnelle Entleerung erfolgt durch Licht eines Dioden-Lasers (638nm, δ ν <400kHz), so daß wirksame Seitenband-Kühlung [4] stattfindet.

[1] B. Appasamy, Y. Stalgies, P.E. Toschek, Phys.Rev.Lett. 80, 2805 (1998).

[2] R. Huesmann, Ch. Balzer, Ph. Courteille, W. Neuhauser, P.E. Toschek, Phys.Rev.Lett. 82, 1611 (1999).
B.C. Fawcett, M.

[3] Wilson, At.Nucl.Data Tables 47, 241 (1991).
D.J. Wineland, H.G.

[4] Dehmelt, Bull.Am.Phys.Soc. 20, 637 (1975).