Erlangen 2018 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 2: Quantum Optics I

Q 2.6: Vortrag

Montag, 5. März 2018, 12:00–12:15, K 0.016

Photonenkorrelationsfunktion g⁽²⁾ gemessen im Licht eines Ionenpaars - bunching oder anti-bunching? — •Sebastian Wolf¹, Stefan Richter², Joachim von Zanthier² und Ferdinand Schmidt-Kaler¹ — ¹QUANTUM, Institut für Physik, Universität Mainz, Staudingerweg 7, 55128 Mainz — ²Institut für Optik, Information und Photonik, Universität Erlangen-Nürnberg, Staudtstraße 1, 91058 Erlangen

Die Messung der Photonenstatistik einer klassischen thermischen Lichtquelle zeigt bunching, also g⁽²⁾(0) > 1, während eine Laserlichtquelle g⁽²⁾(0)=1 zeigt. Wieder andere Photonenstatistik – anti-bunching mit g⁽²⁾(0)<1 – beobachtet man für ein einzelnes Atom oder Ion. Wir berichten über den Nachweis ortsabhängiger Photonenstatistik im gestreuten Licht eines Zwei-Ionen-Kristalls in einer Paulfalle. Dieser wird mit einem Laser kontinuierlich angeregt und das emittierte Fluoreszenzlicht mit einem Objektiv gesammelt. Ein Aperturschlitz lässt dabei nur Licht aus einem schmalen Raumwinkelbereich in den Messaufbau für g⁽²⁾(t). Wir beobachten Werte von g⁽²⁾(0), die je nach Position des Schlitzes zwischen einem Maximum von 1.53(11) und einem Minimum von 0.58(6) variieren. Alternativ können wir durch Änderung des Ionenabstandes von bunching zu anti-bunching wechseln. Diese einzigartigen Eigenschaften der Photonenstatistik resultieren aus der Projektion des zwei-Ionen-Systems in einen Bell-Zustand, dessen Phase von der Richtung des einfallenden Lasers und der Beobachtungsrichtung abhängt [1].

[1] C. Skornia et al., Phys. Rev. A 64, 063801 (2001).