München 2004 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 12: Quantengase I

Q 12.5: Vortrag

Montag, 22. März 2004, 17:30–17:45, HS 225

Erzeugung von Grundzustandsmolekülen durch Photoassoziation in optischen Gittern. Vollständige Quantenkontrolle über eine chemische Reaktion. — •T. Rom^1,2,3, T. Best^1,2,3, O. Mandel^1,2,3, A. Widera^1,2,3, M. Greiner^1,2,4, T. W. Hänsch^1,2 und I. Bloch^3,1,2 — ¹LMU München — ²MPI für Quantenoptik, Garching — ³Universität Mainz — ⁴JILA, Boulder, CO

Ultrakalte Atome in optischen Gittern sind ein idealer Ausgangspunkt für fundamentale quantenmechanische Experimente. In unserem Experiment dient der Mott-Isolator-Zustand eines Quantengases aus ⁸⁷Rb-Atomen als Ausgangspunkt für eine in allen quantenmechanischen Freiheitsgraden kontrollierte chemische Reaktion. Auf doppelt besetzten Gitterplätzen lassen sich durch Raman-Photoassoziation effizient Moleküle in wohldefinierten Quantenzuständen präparieren. Neben den internen Freiheitsgraden kontrollieren wir die quantisierte Schwerpunktsbewegung im externen Potential und können somit Moleküle selektiv im Grundzustand oder den angeregten Vibrationsniveaus erzeugen.

Der starke Einschluss der Teilchen an den einzelnen Gitterplätzen impliziert hohe Photoassoziationsraten. Zudem sind Stoß- und somit Verlustprozesse aufgrund der Isolation der Moleküle im Gitter stark unterdrückt. Diese Vorteile machen die Photoassoziation im optischen Gitter zu einem attraktiven Werkzeug in Hinblick auf kohärente Atom-Molekül-Dynamik und die Erzeugung eines molekularen BEC.