Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm
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Q: Quantenoptik
Q 14: Quantengase 2
Q 14.2: Vortrag
Montag, 24. März 2003, 16:45–17:00, F303
Kontrollierte kohärente Stöße in optischen Gittern — •Olaf Mandel1,2, Markus Greiner1,2, Artur Widera1,2, Tim Rom1,2, Alexander Altmeyer1,2, Theodor W. Hänsch1,2 und Immanuel Bloch1,2 — 1Sektion Physik der Universität München — 2Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching
In einem optischen Gitter werden kontrollierte Wechselwirkungen zwischen einzelnen Atomen an verschiedenen Gitterplätzen realisiert. Die kohärente Dynamik des Gesamt-Systems der Atome wird untersucht.
Durch Mikrowellenpulse werden kohärente Überlagerungen von zwei Hyperfeinzuständen einzelner Atome in einem 3D optischen Gitter hergestellt. Durch Verschieben eines zustandsselektiven Gitters werden diese Hyperfeinzustände gegeneinander bewegt[1]. So können nächste Nachbarn in Kontakt gebracht werden und durch die kohärenten Stöße zwischen beiden kommt es zu einer bedingten Phasenentwicklung der Atome. Diese führt zu einer Verschränkung des Vielteilchensystems.
Zur Untersuchung dieser Verschränkung wird jedes einzelne Atom auf zwei Gitterplätze delokalisiert, so daß ein Doppelspalt-Materiewellen-Interferenzmuster entsteht. Die durch die kohährenten Stöße verursachte Vielteilchen-Dynamik in der Verschränkung der Atome führt nun zu einem Verschwinden und Wiederauftauchen des Interferenzmusters. Diese Techniken eröffnen neue Perspektiven für die Quantensimulation komplexer festkörperphysikalischer Systeme, wie z. B. dem Heisenberg-Modell. Auch die Erzeugung maximal verschränkter Zustände erscheint im Rahmen der Quanteninformationsverarbeitung vielversprechend.
[1] Vortrag von Artur Widera