München 2004 – wissenschaftliches Programm
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Q: Quantenoptik und Photonik
Q 50: Gruppenberichte Laserspektroskopie
Q 50.4: Gruppenbericht
Freitag, 26. März 2004, 12:30–13:00, HS 224
Präzisionsmessungen in der Quantenoptik - atom interferometry at its best - — •Andreas Wicht1, Edina Sarajlic2 und Steven Chu2 — 1Institut für Experimentalphysik, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Universitätsstr. 1, D-40225 Düsseldorf, Germany — 2Stanford University, Department of Physics, Stanford, CA 94305, USA
Die Atominterferometrie stellt ein hervorragendes Werkzeug der Präzisionsspektroskopie dar. Als Beispiel wird das in Stanford betriebene Atominterferometrie-Experiment zur Präzisionsmessung der Feinstrukturkonstanten vorgestellt, bei dem eine relative Genauigkeit von wenigen ppb (10−9) erreicht wird. Bei diesem Experiment wird mit hoher Präzision der Rückstoss gemessen, den ein Cs-Atom bei der Absorption eines einzelnen Photons erhält.
Es wird gezeigt, dass die Präzisionsmessung der Feinstrukturkonstanten Anforderungen stellt, die mit den Möglichkeiten der “klassischen” Laser-Präzisionsspektroskopie (noch) nicht zu erfüllen sind. Die der Atominterferometrie zugrunde liegenden Konzepte werden am Beispiel des Experiments erläutert. Von großer Bedeutung ist die Elimination systematischer Fehler durch den Vergleich der Resultate mehrerer “ähnlicher” Interferometer-Geometrien. Beispielhaft werden einige der wichtigsten systematischen Fehler und ihre Analyse vorgestellt. Abschließend wird über den aktuellen Stand der Arbeit berichtet und es wird ein Ausblick auf die Möglichkeiten gegeben, die bisher erreichte Genauigkeit weiter zu verbessern.