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Q: Quantenoptik

Q I: HV I

Q I.1: Hauptvortrag

Dienstag, 25. März 2003, 11:00–11:30, E001

Kalte Antiwasserstoff-Atome — •Jochen Walz¹, Heiko Pittner¹ und Theodor W. Hänsch^1,2 — ¹Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Straße 1, 85748 Garching — ²Ludwig-Maximilians-Universität München, Schellingstraße 4/III, 80799 München

Kalte Antiwasserstoff-Atome sind deshalb so interessant weil der Vergleich von Spektrallinien mit denjenigen des gewöhnlichen Wasserstoff-Atoms neuartige und überaus präzise experimentelle Prüfungen der gundlegenden CPT-Symmetrie ermöglichen wird. Für diesen Vergleich ist der Doppler-freie 1 S–2 S Zwei-Photonen-Übergang von besonderer Bedeutung, da die Übergangsfrequenz bereits auf 2 Teile in 10¹⁴ genau bekannt ist. Vielleicht ermöglichen kalte Antiwasserstoff-Atome darüberhinaus sogar die erste direkte Messung der Fallbeschleunigung von Antimaterie.

Am Antiproton Decelerator (AD) des CERN ist es kürzlich zwei Kollaborationen gelungen, die ersten kalten Antiwasserstoff-Atome zu erzeugen und nachzuweisen. Dazu wurden bei den Experimenten der ATRAP-Kollaboration zunächst die Bestandteile von Antiwasserstoff, Antiprotonen und Positronen, als kalte Plasmen in einer Penning-Falle präpariert und durchmischt. In Dreikörper-Stoßprozessen konnten Antiwasserstoff-Atome in Rydberg-Zuständen erzeugt werden, die anschließend für den Untergrund-freien Nachweis durch ein elektrisches Feld wieder ionisiert wurden. Einen ersten Hinweis auf die Zustandsverteilung der Antiwasserstoff-Atome lieferte ein Experiment, bei dem die Vor-Ionisation in einem analysierenden Feld ausgenutzt wurde.