Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 19: Fallen und Kühlung 2

Q 19.1: Vortrag

Dienstag, 25. März 2003, 14:00–14:15, F303

Dipolfalle für einzelne Atome — •Markus Weber¹, Jürgen Volz¹, Karen Saucke¹, Christian Kurtsiefer¹ und Harald Weinfurter^1,2 — ¹Sektion Physik der LMU München — ²Max-Planck-Institut für Quantenoptik

Einzelne Atome und Ionen sind die Grundlage für viele Anwendungen in der Quantenoptik und Quanteninformation. Optische Dipolfallen eröffnen dabei eine einfache Möglichkeit, einzelne Atome mit langen Grundzustandskohärenzzeiten zu fangen und zu manipulieren[1][2]. In unserem Experiment werden einzelne Rubidium-87 Atome aus einer optischen Melasse in eine Dipolfalle geladen. Mit Hilfe eines ausserhalb des Vakuums befindlichen konfokalen Mikroskops wird der Dipolfallenlaser (λ=856 nm, P=50 mW) auf einen minimalen Strahldurchmesser von 7 µm (Fallentiefe 2 mK) fokussiert und das von den Atomen ausgesandte Fluoreszenzlicht aufgesammelt. Anhand einer Hanbury-Brown-Twiss-Messung wurde die Photonenstatistik dieses Fluoreszenzlichts ermittelt. Das beobachtete Anti-bunching bestätigt, dass nur einzelne Atome in der Dipolfalle beobachtet werden. Ein Blockademechanismus beim Laden der Falle führt dazu, dass nur einzelne Atome gefangen werden. Durch diesen Effekt eignet sich diese Falle sehr gut zur Erzeugung und Untersuchung eines verschränkten Atom-Photons-Zustands.

[1] N. Schlosser et. al., Nature 411, 1024-1027 (2001)

[2] S. Kuhr et. al., Science 293, 278 (2001)