Theoretical investigation of the interactions in ultracold atomic and molecular gases

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Wenn sehr verdünnte Atomgase auf extrem niedrige Temperaturen gekühlt werden, dann sind ihre Eigenschaften in erster Linie durch die quantenstatistischen Wechselwirkungen bestimmt, wie die seit etwa fünf Jahren zugänglichen Bose-Einstein-Kondensate experimentell bestätigt haben. Die Möglichkeit, Atome nahezu im Ruhezustand vorliegen zu haben, sollte u.a. den Weg zu hochgenauer Spektroskopie (und damit verbunden zu neuen Atomuhren oder zu genauer bestimmten Naturkonstanten) oder neuen lithographischen Methoden ebnen. Bislang gibt es aber nur eine sehr geringe Zahl von Atomsorten, die zu diesen tiefen Temperaturen gekühlt werden können. Aufgrund der inneren Freiheitsgrade ist eine entsprechende Kühlung von Molekülen noch schwieriger. Das vorliegende Projekt versucht daher, über die Entwicklung und Anwendung eines Computerprogramms zur hochgenauen Berechnung der Wechselwirkung von zwei Atomen ein tieferes Verständnis für das Verhalten von Atomgasen auf ihrem Weg hin zum ultrakalten Gas zu erhalten. Es soll insbesondere untersucht werden, welchen Einfluss externe (elektrische, magnetische oder elektromagnetische) Felder auf den Kühlvorgang haben bzw. wie derartige Felder zur Erzeugung ultrakalter Moleküle eingesetzt werden können.