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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 33: Quantum Optics IV

Q 33.1: Vortrag

Mittwoch, 25. März 2015, 11:00–11:15, B/gHS

Dunkelresonanz-Thermometrie mit gefangenen Ionen — •Johannes Roßnagel, Karl Nicolas Tolazzi, Georg Jacob, Ferdinand Schmidt-Kaler und Kilian Singer — Institut für Physik, Universität Mainz, 55128 Mainz, Germany

Wir stellen Messmethode zur Bestimmung der Temperatur von Ionenkristallen oder einzelner Ionen vor. Dazu untersuchen wir Dunkelresonanzen im Fluoreszenzspektrum der Ionen, die durch Quanten-Interferenzeffekte im 3-Niveau System entstehen. Wir zeigen, dass die Form der Resonanzen stark von der Temperatur der Ionen abhängt. Durch kurze Belichtungszeiten von 20µs ist es möglich, thermische nicht-Gleichgewichtsprozesse zu untersuchen. Gleichzeitig erlauben es diese Resonanzen, die Temperatur der Ionen zwischen 0.7mK und 10mK einzustellen. Die Dunkelresonanz-Thermometrie ist zur Messung von Temperaturen in dem bisher schwer zugänglichen Bereich zwischen 0.1mK und 100mK geeignet. Diese Methode ist geeignet für die Untersuchung von Energietransport in Ionenketten [1,2], Thermometrie großer Kristalle [3,4] oder bei niedrigen Fallenfrequenzen [5], bzw. die Charakterisierung von thermodynamischen Kreisprozessen einer Einzel-Ionen Wärmekraftmaschine [6].

[1] Bermudez, A et al., Phy. Rev. Lett. 111, 040601 (2013). [2] Pruttivarasin,T et al. New J. Phys. 13, 075012 (2011). [3] Bermudez, A et al., Phys. Rev. Lett. 107, 207209 (2011). [4] Mielenz et al., Phys. Rev. Lett. 110, 133004 (2013). [5] Lemmer, A et al., arXiv:1407.1071 (2014). [6] Abah, O et al., Phys. Rev. Lett. 109, 203006 (2012).