Zustandsabhängige Wechselwirkungen in ultrakalten Molekülensembles

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Die Wechselwirkungen zwischen ultrakalten Teilchen, d.h. zwischen Teilchen bei Temperaturen unterhalb von 1 mK, werden von der Quantennatur ultrakalter Stöße geprägt. Ein wesentlicher experimenteller Zugang zum Verständnis dieser Wechselwirkungen ist die Untersuchung von Stoßprozessen in verdünnten ultrakalten Gasen.Die Entwicklung der Laserkühlung ermöglichte fundamentale Fortschritte auf dem Gebiet ultrakalter atomarer Gase, etwa durch die Bestimmung der elastischen und inelastischen Wirkungsquerschnitte sowie der Identifizierung quasimolekularer Zwischenniveaus.Die im Rahmen des beantragten Forschungsvorhabens angestrebte Nutzung photoassoziativ erzeugter ultrakalter Moleküle erlaubt eine wesentliche qualitative und quantitative Erweiterung des sich rasant entwickelnden Forschungsgebietes kalter Atome. In ultrakalten Molekülstößen ergeben sich fundamental neue Aspekte durch eine Abhängigkeit der Wechselwirkungen von der relativen Ausrichtung der Molekülachsen sowie den Rotations- und Vibrationszuständen der Stoßpartner. Weitergehende Perspektiven werden insbesondere durch die Kontrolle der Stoßprozesse durch äußere Felder sowie durch neue Wechselwirkungen bei Molekülen mit permanentem elektrischen oder magnetischen Dipolmoment eröffnet.