Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 62: Poster Ultrakalte Atome

Q 62.2: Poster

Donnerstag, 22. März 2007, 16:30–18:30, Poster C

Objektiv großer numerischer Apertur zur Abbildung des Fluoreszenzlichts einzelner Ionen bei 369 nm — •Christian Schneider, Michael Johanning und Christof Wunderlich — Fachbereich Physik, Universität Siegen, 57068 Siegen

Elektrodynamisch gespeicherte ¹⁷¹Yb⁺-Ionen sind gut geeignet zur Verwendung als Frequenzstandard oder für die Quanten-Informationsverarbeitung, wobei zwei Hyperfeinzustände des elektronischen Grundzustands als quantenmechanisches Zwei-Niveau-System (qubit) dienen [1]. Der zustandsselektive Nachweis der Ionen erfolgt durch Streuung von Laserlicht mit einer Wellenlänge von 369,5 nm auf der optischen Resonanz ²S_1/2,F=1  ↔  ²P_1/2,F=0. Hierbei limitiert optisches Pumpen in den Zustand ²S_1/2,F=0 die Intensität des zum Nachweis zur Verfügung stehenden Fluoreszenzlichts. Um eine hohe Nachweiseffizienz zu erhalten, wird deshalb ein Objektiv mit großer numerischer Apertur benötigt. Da mehrere gespeicherte Ionen typischerweise einen Abstand von wenigen Mikrometern aufweisen, benötigt man für deren individuellen Nachweis außerdem gute Abbildungseigenschaften, auch unter Einbeziehung des Fensters eines Vakuumrezipienten. Die Entwicklung und Charakterisierung eines (nahezu) beugungsbegrenzten Objektivs mit einer numerischen Apertur von 0,4 für den genannten Zweck wird vorgestellt.

[1] Chr. Balzer, A. Braun, T. Hannemann, Chr. Paape, M. Ettler, W. Neuhauser, and Chr. Wunderlich, Phys. Rev. A 73, 041407 (R) 2006.