Ultrakalte Erbiumatome

超冷铒原子

• 批准号: 136846940
• 负责人: Professor Dr. Martin Weitz
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Angewandte Physik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/136846940?language=en
• 关键词: Ultrakalte; Erbiumatome

Während das Gebiet der ultrakalten atomaren Gase in den ersten Jahren nach der spektakulären Realisierung atomarer Bose-Einstein-Kondensate auf wasserstoffähnliche Alkaliatome beschränkt war, ermöglichen fernverstimmte optische Atomfallen heute auch das Studium anderer atomarer Spezies mit vielfältigen physikalischen Eigenschaften. So gelang durch Verdampfungskühlung in optischen Fallen die Erzeugung von Quantengasen mit starken dipolaren Verlustkanälen bei Atomstößen, womit auch komplexe atomare Systeme wie das Chromatom erkundet werden können. Dennoch arbeiten alle bisherigen Experimente zu Quantengasen mit Atomen, deren gesamter elektronischer Bahndrehimpuls Null entspricht, entsprechend einer S-Grundzustandskonfiguration, womit Einschränkungen in der Vielfalt der Manipulationsmöglichkeiten mit fernverstimmtem Laserlicht verbunden sind.Aufbauend auf erfolgreichen Experimenten zur Bose-Einstein-Kondensation mit vollständig optischen Methoden sowie Arbeiten mit neuartigen, variabel geformten optischen Gittern soll im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens ein Bose-Einstein-Kondensat von Erbiumatomen erzeugt und die vielfältigen Möglichkeiten dieses neuartigen Systems von Atomen Seltener Erden erkundet werden. Im Gegensatz zu den bisher durchgeführten Experimenten mit atomaren Quantengasen verfügt das Erbiumatom mit einem H-Grundzustand (L = 5) über einen von Null verschiedenen elektronischen Bahndrehimpuls. Somit entfällt bei der zustandsabhängigen Manipulation mit Laserlicht die Beschränkung auf vergleichsweise nahresonante und damit dissipative Lichtfelder, deren Verstimmung bei Atomen mit einem S-Grundzustand die Feinstruktur nicht überschreiten darf. Das neue System eröffnet vielfältige Möglichkeiten zur Verwirklichung neuartiger, variabler optischer Gitter sowie der quantenmechanischen Verschränkung in optischen Gitterpotenzialen. Besonders faszinierend ist die Perspektive, durch Verdampfungskühlung eines wechselwirkenden Ensembles solcher Atome im zustandsabhängigen Lichtpotential direkt hoch korrelierte quantenmechanische Zustände zu präparieren, die dann den Grundzustand des Systems darstellen können.Im Rahmen des Forschungsprojekts sollen mittels eines Zeeman-Kühlers abgebremste Erbiumatome in einer magnetooptischen Falle gesammelt und dann in eine quasistatistische optische Falle umgeladen werden. Mit Feshbach-Resonanzen wollen wir die interatomare Wechselwirkung der Erbiumatome kontrollieren und durch Verdampfungskühlung in der Dipolfalle ein Bose-Einstein-Kondensat erzeugen. Die Zustandsabhängigkeit des Fallenpotenzials ermöglicht neuartige, sehr effiziente Kühlmechanismen, deren Anwendung wir untersuchen wollen. Auch wollen wir erste Eigenschaften dieses neuartigen Quantengases erkunden. Die Perspektive der Arbeiten liegt in der Verwirklichung neuartiger Formen von Quantenmaterie, die von den ungewöhnlichen elektronischen Eigenschaften des Systems der Seltenen Erden ermöglicht wird.

在第一个世纪，超钾原子气的形成是在碱性物质上实现玻色-爱因斯坦-凝聚的，因此，现在研究和原子光谱学也需要大量的物理本征值。因此，通过光学中的垂直阻尼作用，原子光辐射的偏振态被量子化，这也是一个复杂的原子系统，就像韦尔登被吸收一样。Dennoch进行了所有的原子量子力学实验，其中包括电子束的测量，并建立了一个S-基本构型，在Vielfalt上进行了一个用激光束进行操纵的实验，用最优化的方法进行了玻色-爱因斯坦凝聚实验，变量形成光学基元是由原子能的玻色-爱因斯坦-爱因斯坦凝聚体和原子能的爱因斯坦凝聚体韦尔登的中性系统组成的。在实验中，原子量子化的铒原子与一个H-基准（L = 5）的电子束相互作用。在使用激光器进行完全稳定的操作时，激光器会产生非常大的共振，并产生耗散的光场，因此使用S-基本原理进行原子的测试不会产生很大的误差。这一新的系统具有很强的可预测性，可变光学Gitter在光学Gitterpotentialen中具有很强的量子力学特性。基于这种观点，通过Verdampfungskühlung，一个在zustabhängigen光势方向上精确的量子力学系统解算器Atome解算器，然后根据系统的基本原理进行解算。在研究项目中，Zeeman-Kühlers解算器在一个磁光系统中进行解算，然后在一个准统计光学系统中进行解算。Feshbach-Resonanzen将通过在玻色-爱因斯坦-凝聚态偶极子中的垂直阻尼来实现对可操作控制的原子间相互作用的选择。Die Zustansabhängigkeit des Fallenpotentials ermöglicht neuartige，sehr effiziente Kühlmechanismen，deren Anwendung wir untersuchen wollen.我们也希望能从第一个特征中找到新的数量。劳动者的视角主要体现在量子物质的虚拟中性形式上，而量子系统的电子特性则体现在量子系统中。