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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 15: Poster 1: Quanteninformation, Quanteneffekte, Laserentwicklung, Laseranwendungen, Ultrakurze Pulse, Photonik

Q 15.34: Poster

Montag, 14. März 2011, 16:30–19:30, P1

Lichtstreuung an einem atomaren Dipol in einem optomechanischen Resonator — •Daniel Breyer, Giovanna Morigi und Marc Bienert — Theoretische Quantenphysik, Universität des Saarlandes, 66041 Saarbrücken

Wir untersuchen die elementare Wechselwirkung in einem optomechanischen System, welches aus einem optischen Resonator besteht, der über den Strahlungsdruck mit einem mechanischen Oszillator wechselwirkt und dessen elektromagnetisches Feld an einen Dipolübergang eines Atoms koppelt. Die Schwerpunktsposition des Atoms ist fest vorgegeben, während die Bewegung des mechanischen Oszillators, des elektrischen Feldes und des elektronischen Freiheitsgrades quantenmechanisch behandelt wird. Die Form des Hamiltonoperators für das gekoppelte System wird mit Hilfe des Lagrange- und Hamiltonformalismus ausgehend von den klassischen Bewegungsleichungen abgeleitet.

Mit Hilfe der gefundenen Wechselwirkungsterme wird die Streuung einzelner Photonen eines Lasers untersucht, der das Atom treibt. Wir beschränken uns auf den Fall, in dem die Breite des Wellenpaketes des mechanischen Oszillators viel kleiner ist als die Dimension des optischen Resonators, und nur eine Mode des elektromagnetischen Feldes relevant ist. Wir konzentrieren uns auf Streuprozesse, die den Zustand des mechanischen Resonators verändern, und untersuchen verschiedene Wechselwirkungsmechanismen. Anhand der Ergebnisse geben wir einen Ausblick, wie die Manipulation oder die Charakterisierung des Bewegungszustands des mechanischen Oszillators erreicht werden kann.