课题基金 / 基金详情

Imaging single Rydberg electrons and ions in a quantum gas

Imaging single Rydberg electrons and ions in a quantum gas
对量子气体中的单个里德伯电子和离子进行成像
批准号:
262764871
负责人:
Professor Dr. Tilman Pfau
金额:
$0.0万
依托单位:
依托单位国家:
德国
项目类别:
Reinhart Koselleck Projects
财政年份:
2014
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2013-12-31 至 2021-12-31

项目摘要

项目成果

Professor Dr. Tilman Pfau的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
翻译
电子轨道是我们理解化学、分子和固态物理的基本组成部分。虽然在许多情况下,它们可以计算,并在几乎任何物理或化学教科书中以图形方式可视化,但它们没有在真实的空间中直接光学成像。奇异的轨道,如所谓的一维原子或圆形状态,已经被创造出来,并间接证明存在。在受驱动的电子系统中,例如在光吸收或能量传输现象中的动态轨道变化在理论上是很好理解的,但也从未被直接成像。我们提出了一种新的直接空间成像方法的静态和动态变化的轨道的一个单一的电子,这也可以扩展到离子。其基础是单个电子与玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的可极化原子的相互作用,BEC充当造影剂,导致可测量的密度变化,其可以通过例如暗场显微镜直接成像。为此,轨道的大小必须大于光学分辨率,这可以通过激发里德堡电子到~100以上的主量子数来实现。此外,对于离子,相互作用的范围在光学分辨率极限的量级上,使得相应的原位成像能力也将允许对量子气体中的单个离子周围的预期极化子进行成像。单个超冷离子最终能否在量子气体中被捕获并成像,是该研究项目的一个具有挑战性的观点。
英文摘要
Electron orbitals are a fundamental building block in our understanding of chemistry, molecular and solid state physics. Although in many cases they can be calculated and are visualized graphically in virtually any physics or chemistry textbook they have not been directly optically imaged in real space. Exotic orbitals like so called one dimensional atoms or circular states have been created and indirectly proven to exist. Dynamical orbital changes in driven electronic systems e.g. in light absorption or energy transport phenomena are theoretically well understood, but also have never been directly imaged. We propose a novel direct spatial imaging method for static and dynamical changes of the orbital of a single electron, which can also be extended to ions. The basis is the interaction of a single electron with the polarisable atoms in a Bose-Einstein Condensate (BEC), which acts as a contrast agent, resulting in measurable density change which can be imaged directly by e.g. dark field microscopy. For this the size of the orbitals must be larger than the optical resolution, which can be achieved by exciting Rydberg electrons to principle quantum numbers above ~100. Also for ions the range of interaction is on the order of the optical resolution limit such that the respective in situ imaging capabilities would also allow to image the expected polarons around a single ion in a quantum gas. Whether a single ultracold ion can ultimately be trapped and imaged in a quantum gas is a challenging perspective of the research project.
期刊论文(11)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Ionic Impurity in a Bose-Einstein Condensate at Submicrokelvin Temperatures.
亚微开尔文温度下玻色-爱因斯坦凝聚体中的离子杂质
DOI: 10.1103/physrevlett.120.193401
发表时间: 2018
期刊: Physical review letters
影响因子: 8.6
作者: [K. S. Kleinbach, F. Engel, T. Dieterle, R. Löw, T. Pfau, F. Meinert]
通讯作者: F. Meinert
DOI: 10.1103/physrevlett.120.153401
发表时间: 2017-09
期刊: Physical review letters
影响因子: 8.6
作者: [M. Tomza;Thomas Schmid;C. Veit;Nicolas Zuber;R. Löw;Tilman Pfau;Michal Tarana]
通讯作者: M. Tomza;Thomas Schmid;C. Veit;Nicolas Zuber;R. Löw;Tilman Pfau;Michal Tarana
Riesenmoleküle am absoluten Nullpunkt
绝对为零的巨型分子
DOI: 10.1002/piuz.201701478
发表时间: 2017
期刊: Physik in unserer Zeit
影响因子: --
作者: [F. Meinert]
通讯作者: F. Meinert
DOI: 10.1103/physrevx.6.031020
发表时间: 2016-05
期刊: arXiv: Atomic Physics
影响因子: --
作者: [Michael Schlagmuller;T. Liebisch;F. Engel;K. Kleinbach;F. Bottcher;Udo Hermann;Karl M. Westphal;A. Gaj;R. Low;S. Hofferberth;T. Pfau;J. P'erez-R'ios;C. S. 1. P. Institut;Center for Space Science;Technology;U. Stuttgart;H Germany;D. Physics;Astronomy;P. University;W. Lafayette;In;Usa]
通讯作者: Michael Schlagmuller;T. Liebisch;F. Engel;K. Kleinbach;F. Bottcher;Udo Hermann;Karl M. Westphal;A. Gaj;R. Low;S. Hofferberth;T. Pfau;J. P'erez-R'ios;C. S. 1. P. Institut;Center for Space Science;Technology;U. Stuttgart;H Germany;D. Physics;Astronomy;P. University;W. Lafayette;In;Usa
共 7 条
    Quantum fluctuations in dipolar gases: Quantum droplets, vortices and impurities
    • 批准号:
      392530138
    • 项目类别:
      Research Grants
    • 资助金额:
      $0.0万
    • 财政年份:
      2018
    • 负责人:
      Professor Dr. Tilman Pfau
    • 依托单位:
    Rydberg and ion impurities in ultracold quantum matter
    • 批准号:
      316184878
    • 项目类别:
      Priority Programmes
    • 资助金额:
      $0.0万
    • 财政年份:
      2016
    • 负责人:
      Professor Dr. Tilman Pfau
    • 依托单位:
    Anisotropic interactions in an ultracold Dysprosium gas
    • 批准号:
      287321116
    • 项目类别:
      Research Units
    • 资助金额:
      $0.0万
    • 财政年份:
      2016
    • 负责人:
      Professor Dr. Tilman Pfau
    • 依托单位:
    Coordination Funds
    • 批准号:
      317299865
    • 项目类别:
      Priority Programmes
    • 资助金额:
      $0.0万
    • 财政年份:
      2016
    • 负责人:
      Professor Dr. Tilman Pfau
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金
    含Re、Ru先进镍基单晶高温合金中TCP相成核—生长机理的原位动态研究
    • 批准号:
      52301178
    • 项目类别:
      青年科学基金项目
    • 资助金额:
      30.00万元
    • 批准年份:
      2023
    • 负责人:
      夏万顺
    • 依托单位:
    活细胞单分子成像定量研究EGFR内吞途径命运选择
    MYB转录因子SINGLE FLOWER调控番茄果实数目的分子机制
    利用单细胞测序技术研究Setdb1在小鼠胚胎发育早期中的功能机制
    • 批准号:
      32070794
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      58.0万元
    • 批准年份:
      2020
    • 负责人:
      刘鹤
    • 依托单位: