Stuttgart 2012 – scientific programme
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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 47: Quanteninformation: Atome und Ionen 2
Q 47.8: Talk
Thursday, March 15, 2012, 15:45–16:00, V7.02
Numerische Simulationen und Vorbereitung zur experimentellen Realisierung einer Quanten-thermodynamischen Wärmekraftmaschine mit einzelnen Ionen — •Johannes Roßnagel1, Georg Jacob1, Ferdinand Schmidt-Kaler1, Obinna Abah2, Eric Lutz3 und Kilian Singer1 — 1Quantum, Institut für Physik, Universität Mainz, 55128 Mainz, Germany — 2Institut für Physik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg, Germany — 3Dahlem Center für komplexe Quantensysteme, Freie Universität Berlin, 14195 Berlin
Die Untersuchung von Wärmekraftmaschinen im Quanten-Regime ist ein aktuelles Forschungsfeld, in dem Thermodynamik und Quanteninformation miteinander verbunden werden. Wir präsentieren Simulationen und Vorbereitungen auf dem Weg zur experimentellen Realisierung eines Quanten-thermodynamischen-Kreisprozesses. Als aktives Medium dieser Quanten-Wärmekraftmaschine wird ein einzelnes Ca+-Ion in einer neuartigen, asymmetrischen Paul-Falle eingesetzt. Das kalte und warme Wärmebad wird durch nahresonantes rot und blau verstimmtes Laserlicht realisiert, wobei das Ion durch den Doppler-Effekt abwechselnd gekühlt und aufgeheizt wird. Die Arbeit dieser Maschine wird gegen ein axial eingestrahltes Lichtfeld eines Dissipationslasers verrichtet. Ein solches System erlaubt die Kontrolle und eine unabhängige Manipulation sämtlicher äußerer Parameter in einem weiten Bereich. Wir präsentieren Simulationen aus denen die Leistung und Effizienz dieser Maschine ermittelt werden kann.