Long-range interacting quantum gases in spatially separated traps

空间分离陷阱中的长程相互作用量子气体

• 批准号: 219454484
• 负责人: Professor Dr. Shannon Whitlock
• 金额: --
• 依托单位: Institut de Science et dIngénierie Supramoléculaires (ISIS)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Independent Junior Research Groups
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2016-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/219454484?language=en
• 关键词: Long; range; interacting; quantum; gases

Dieses Projekt wird stark korrelierte Quantensysteme im Grenzbereich zwischen Wenig- und Vielteilchenphysik experimentell mittels langreichweitig wechselwirkenden atomaren Gasen in eindimensionalen (1D) Fallen untersuchen. Erstmalig wird ein dipolares Fermi-Gas erzeugt und die auftretenden Quantenkorrelationen in stark korrelierten Phasen direkt optisch abgebildet werden. In einem neuen experimentellen Aufbau, der eindimensionale Gase mit optischer Kopplung an Rydberg-Zustände („Rydberg dressing“) vereint, kann die Wechselwirkung zwischen den Atomen in einer völlig neuen Art und Weise eingestellt und kontrolliert werden. Die hier mögliche Form der Kontrolle geht weit über die bisherigen Möglichkeiten in atomaren und Festkörpersystemen hinaus. Im Fokus der geplanten Experimente liegen neue Materiezustände, die in einem System aus räumlich getrennten aber durch langreichweitige Wechselwirkung miteinander gekoppelten atomaren Wolken erwartet werden (gekoppelte „Zwei-Draht-Systeme“). Darüber hinaus können durch ein zusätzliches optisches Gitter entlang der 1D-Wolken gekoppelte Spin-Ketten mit spin-abhängiger Wechselwirkung erzeugt und untersucht werden. Durch die vollständige Kontrolle über die mikroskopischen Freiheitsgrade, werden die Ergebnisse ganz neue Einblicke in komplexe Vielteilchenphänomene geben, grundlegende Fragen bezüglich der Bedeutung der Quantenstatistik und Korrelationen in 1D-Quantengasen beantworten und die Rollen von Dynamik und Verschränkung nahe Quantenphasenübergängen sowie das Auftreten von makroskopischen Effekten wieSuprafluidität und Magnetismus in Quantensystemen beleuchten.

该项目将在格林兰帝国的Wenig-和Vielteilchenphysik实验中严格限制量子系统，该实验包括在一维（1D）中测量原子气。首先，一个偶极费米气体将被激活，量子相关性将被增强到完全相关的相位，从而直接产生韦尔登。在一个新的实验建筑中，一个带有光学Kopplung和Rydberg-Zustände（“Rydberg-Zustände”）的一维气体可以在一个新的艺术和Weise eingestellt和控制韦尔登中对原子进行Wechselechtung zwischen。Die mögliche Form der Kontrolle geht weit über die bisherigen Möglichkeiten in atomaren und Festkörpersystemen hinaus. In Fokus der geplanten Experimente liegen neue Materiezustände，die in einem System aus räumlich getrennten aber durch langreichweitige Wechselwirkung miteinander gekoppelten atomaren沃尔肯erwartet韦尔登（gekoppelte“Zwei-Draht-Systeme”）。通过一组光学Gitter，我们可以将1D旋转陀螺与旋转方向传感器进行匹配，并得到韦尔登。在微流体的自由度控制基础上，韦尔登在复杂的非线性物理现象中获得了新的动力学特性，并在一维量子系统中建立了量子统计学和相关性的基础，以及在量子系统中利用超流体和磁力增强微流体的动力学和变分效应。

项目成果

Density matrix reconstruction of three-level atoms via Rydberg electromagnetically induced transparency

• DOI: 10.1088/0953-4075/49/16/164002
• 发表时间: 2016-02
• 期刊: Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics
• 作者: V. Gavryusev;A. Signoles;M. Ferreira-Cao;G. Zurn;C. Hofmann;G. Gunter;H. Schempp;M. Robert-de-Saint-Vincent;Shannon Whitlock;M. Weidemuller

Correlated Exciton Transport in Rydberg-Dressed-Atom Spin Chains.

• DOI: 10.1103/physrevlett.115.093002
• 发表时间: 2015-04
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: H. Schempp;G. Günter;S. Wüster;M. Weidemüller;Shannon Whitlock

Versatile, high-power 460 nm laser system for Rydberg excitation of ultracold potassium.

• DOI: 10.1364/oe.25.014829
• 发表时间: 2017-02
• 期刊: Optics express
• 影响因子: 3.8
• 作者: A. Arias;S. Helmrich;C. Schweiger;Lynton Ardizzone;G. Lochead;Shannon Whitlock

Simulating quantum spin models using Rydberg-excited atomic ensembles in magnetic microtrap arrays

使用磁性微阱阵列中的里德堡激发原子系综模拟量子自旋模型

• DOI: 10.1088/1361-6455/aa6149
• 发表时间: 2017
• 期刊: Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics
• 作者: S. Whitlock;Alexander A. Glaetzle;Peter Hannaford
• 通讯作者: Peter Hannaford

Two-body interactions and decay of three-level Rydberg-dressed atoms

三能级里德伯原子的二体相互作用和衰变

• DOI: 10.1088/0953-4075/49/3/03lt02
• 发表时间: 2016
• 期刊: Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics
• 作者: S Helmrich;A Arias;N Pehoviak;S Whitlock
• 通讯作者: S Whitlock