Quantum dynamics of ultracold atomic gases far from equilibrium
远离平衡的超冷原子气体的量子动力学
基本信息
- 批准号:32193338
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2006
- 资助国家:德国
- 起止时间:2005-12-31 至 2013-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Atomic physics has been revolutionized during the past decades, especially through the advent of modern cooling an trapping technologies. Highlights of this evolution are the preparation of quantum-degenerate ultracold atomic gases, i.e., of Bose-Einstein condensates or degenerate Fermi gases. The geometry of the atom traps can be varied almost at will and on very fast time scales. With this, as well as through strong interatomic forces induced by external electromagnetic fields, the atom gases can be brought far out of equilibrium. While many phenomena in ultracold atomic gases allow for complementary studies of their counterpart in solid state physics, with this, as compared to electron gases in solids, studies of the far-from-equilibrium dynamics over short and intermediate time scales are possible. The theory of this dynamics remains still in its beginnings. The projects outlined in this application aim at progressing beyond standard dynamical quantum field theoretical approximations, which in general require weak interatomic forces. Novel, most advanced quantum-field theoretical procedures on the basis of action-functional techniques will be extended for trapped ultracold atomic gases. The aim is to make these methods accessible to experimental verification, which has not been possible in any other field in physics. Such a precise experimental verification has important potential impact on other areas like heavy ion collisions or cosmology, where non-equilibrium methods are needed and much more difficult to check experimentally. The projects focus on the dynamics in one-dimensional traps and optical lattices, the formation of quantum-degenerate phases in ultracold gases, as well as the dynamics of the transition from a molecular condensate to a superfluid of Cooper pairs in a Fermi gas. These key phenomena have important potential applications, e.g., in quantum information technology, for the definition of new time standards, and for precision measurements in atomic and molecular physics.
原子物理学在过去的几十年里发生了革命性的变化,特别是通过现代冷却和捕获技术的出现。这一发展的亮点是量子简并超冷原子气体的制备,即,玻色-爱因斯坦凝聚体或简并费米气体。原子陷阱的几何形状几乎可以随意改变,并且在非常快的时间尺度上。有了这个,以及通过由外部电磁场引起的强原子间力,原子气体可以远离平衡。虽然超冷原子气体中的许多现象允许它们在固态物理中的对应物的补充研究,但与固体中的电子气体相比,在短时间和中等时间尺度上研究远离平衡态的动力学是可能的。这种动力学的理论仍然处于起步阶段。本申请中概述的项目旨在超越标准动态量子场论近似,这通常需要弱原子间力。新颖的,最先进的量子场理论程序的基础上的行动功能的技术将被扩展为被困的超冷原子气体。其目的是使这些方法能够得到实验验证,这在物理学的任何其他领域都是不可能的。这种精确的实验验证对重离子碰撞或宇宙学等其他领域具有重要的潜在影响,这些领域需要非平衡方法,并且更难以实验验证。这些项目的重点是一维陷阱和光学晶格中的动力学,超冷气体中量子简并相的形成,以及费米气体中从分子凝聚体到库珀对超流的过渡动力学。这些关键现象具有重要的潜在应用,例如,在量子信息技术中,用于定义新的时间标准,以及用于原子和分子物理学的精确测量。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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- 发表时间:2014
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:T. Gasenzer;L. McLerran;J. M. Pawlowski;D. Sexty
- 通讯作者:D. Sexty
Critical dynamics of a two-dimensional superfluid near a nonthermal fixed point
- DOI:10.1103/physreva.86.013624
- 发表时间:2012-04
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:Jan Schole;B. Nowak;T. Gasenzer
- 通讯作者:Jan Schole;B. Nowak;T. Gasenzer
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