Experimental analysis of the interactions of multicomponent Bose-Einstein condensates of Rubidium atoms

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Die Physik mit Bose-Einstein-Kondensaten (BEC) öffnet den Weg zu einem detaillierten Verständnis von schwach wechselwirkenden Vielteilchensystemen. Nachdem viele grundlegende Eigenschaften von homogenen BEC-Systemen in den letzten Jahren erforscht wurden, sollen im Rahmen dieses Forschungsvorhabens die grundlegenden Wechselwirkungsmechanismen mehrkomponentiger kalter Quantengase studiert werden. Im Zentrum des Vorhabens stehen dabei zunächst schwach wechselwirkende Vielteilchen-Spin-Systeme in Form sogenannter Spinor-Kondensate sowie mehrkomponentige Solitonen-Zustände in BEC. Als dritter Themenkreis soll die Wechselwirkung von BEC mit Licht weitergehend studiert werden. Insgesamt wird angestrebt, ein weitreichendes Verständnis über die prinzipiellen Wechselwirkungsmechanismen in mehrkomponentigen BEC, über ihre relevanten Energie- und Zeitskalen, sowie über die Dissipationsmechanismen bei endlichen Temperaturen zu erzielen. Das Forschungsvorhaben widmet sich damit fundamentalen Studien von schwach wechselwirkenden ultrakalten Quantengasen.