Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 30: Poster: Quanteneffekte

Q 30.13: Poster

Dienstag, 25. März 2003, 16:30–18:30, Lichthof

Nanoskopie optischer Felder mit einzelnen Atomen — •Jürgen Eschner — Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck

In drei Experimenten mit einzelnen gefangenen Ionen [1-3] ist kürzlich die Abbildung optischer Felder auf der Sub-Wellenlängenskala demonstriert worden. Dabei wurde eine Auflösung von bis zu 16 nm erreicht. Die Auflösung kann als Kontrast eines Interferenzmusters angesehen werden, und ihre Begrenzung lässt sich auf unterschiedliche Weisen interpretieren: als apparative Verbreiterung durch das räumliche Wellenpaket des Ions, durch den Dopplereffekt des in der Falle oszillierenden Teilchens und die damit verbundene Phasenmodulation des gestreuten Lichts, oder als Welcher-Weg-Information durch den Photonen-Rückstoss. Alle Interpretationen führen zum selben quantitativen Ergebnis [4]. Die gemessene Auflösung erlaubt Rückschlüsse auf die Kühlung des Teilchens. Ein Experiment mit einem in den Grundzustand gekühlten Ion wäre eine Realisierung des Bohr’schen Interferenzexperiments mit einem beweglichen Spalt.

[1] J. Eschner et al., Nature 413, 495 (2001).

[2] G. R. Guthöhrlein et al., Nature 414, 49 (2001).

[3] A. B. Mundt et al., Phys. Rev. Lett. 89, 103001 (2002).

[4] J. Eschner, quant-ph/0210126.