Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 27: Fallen und Kühlung III

Q 27.4: Vortrag

Mittwoch, 5. März 1997, 15:15–15:30, N 3

Laserkühlung im Doughnutmode: Möglichkeit zur Präparation quantisierter Bewegung? — •Ralf Deutschmann und Wolfgang Ertmer — Institut für Quantenoptik der Universität Hannover, Welfengarten 1, D-30167 Hannover

Ein blauverstimmter TEM₀₁^∗-Lasermode (Doughnutmode) übt auf neutrale Atome eine Kraft aus, die sie nahe der optischen Achse im Feldminimum bindet. Typische experimentelle Parameter ermöglichen hierbei für die radiale Bewegung der eingeschlossenen Atome das Lamb–Dicke–Regime ( ω_vib ≫ ℏ k²/2M ) zu erreichen. Zur Kühlung und Dichteerhöhung eines solchen atomaren Ensembles werden Kühlschemata diskutiert, bei denen durch optisches Pumpen zwischen verschieden steilen Potentialtöpfen Energie dissipiert wird. In einem semiklassischen Bild stellen sich diese Schemata als Sisyphuskühlmechanismen dar. Eine quantenmechanischen Beschreibung zeigt, daß die dabei erreichbaren relativ hohen Grundzustandsbesetzungen (zwischen 40% und 80% eindimensional) auf einen Prozeß zurückzuführen sind, der in enger Analogie zu Dunkelzustandskühlschemata verstanden werden kann.

(gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft)