Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 11: Atomoptik I

Q 11.7: Vortrag

Montag, 3. März 1997, 17:30–17:45, N 33

Trampolinspringen ohne Trampolin: Eine gravito-optische Falle für Atome — •Karl-Peter Marzlin und Jürgen Audretsch — Fakultät für Physik der Universität Konstanz, Postfach 5560 M 674, D-78434 Konstanz

Wir untersuchen ein 3-Niveau-Atom in Λ-Konfiguration, das drei verschiedenen äußeren Feldern ausgesetzt ist: (i) Zwei gegenläufige Laserstrahlen, die Raman-Übergänge zwischen den Grundzuständen induzieren, (ii) Ein magnetisches Hyperfein-Feld, das direkte Übergänge (ohne Impulsübertrag) zwischen den Grundzuständen verursacht, und (iii) ein homogenes Kraftfeld (Gravitation). In einer vollständig quantentheoretischen Behandlung der inneren und äußeren Freiheitsgrade wird gezeigt, daß durch das Zusammenwirken dieser Felder die Atome periodisch in Resonanz mit dem Raman-Übergang geraten. Der damit verbundene Impulsübertrag kompensiert die Beschleunigung durch die Gravitation. Der Übergang ist vom Landau-Zener-Typ und kann daher extrem effizient werden. Dieser Effekt, der end verwandt mit Bloch-Oszillationen ist, kann zur Realisierung einer gravito-optischen Atomfalle verwendet werden. Die periodischen Impulsüberträge ersetzen dabei den materiellen Atomspiegel am Boden der Falle, der bei anderen Atomfallen nötig ist, die die Erdbeschleunigung verwenden.