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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 15: Poster: Quantum Optics and Photonics I

Q 15.72: Poster

Montag, 23. März 2015, 17:00–19:00, C/Foyer

Kontrolle von Antimaterieionen zur Bestimmung der Wirkung der Gravitation auf Antimaterie — •Sebastian Wolf, Merle Braun und Ferdinand Schmidt-Kaler — QUANTUM, Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Die Materie/Antimaterie-Symmetrie ist eines der drängensten Themen der Physik. Experimentell weitgehend unbestimmt ist die gravitative Wechselwirkung zwischen Materie und Antimaterie [1].

Die GBAR-Kollaboration [2,3] plant positiv geladene Antiwasserstoffionen (p⁻+2e⁺) am CERN zu erzeugen. Diese werden in einer Paulfalle gefangen und mitfühlend über lasergekühlte Beryllium-Ionen nahe an den Grundzustand der Bewegung gekühlt [4]. Nach Abtrennen eines Positrons entsteht ultrakalter Anti-Wasserstoff der eine Messung der Erdbeschleunigung erlaubt. Wir präsentieren den Ionenfallenaufbau und berichten über Seitenbandspektroskopie/-kühlung an gemischten Ionenkristallen.

Der dominante systematische Fehler bei der Messung von ḡ ist bedingt durch die Resttemperatur der Ionen und den Impulsübertrag des Positrons. Wir haben in Simulationen gezeigt, dass durch Zuhilfenahme der radialen Position des Zerstrahlungsvertex die Beschleunigungsbestimmung besser als 1% innerhalb von 11000 Messereignissen (entsprechend einer Messzeit von 14 Tagen) möglich ist.

[1] The ALPHA Collaboration, Nat. Comm., 4, 1785 (2013).

[2] http://gbar.web.cern.ch/GBAR/

[3] Walz and Hänsch, Gen. Relativ. Grav., 36, 561-570 (2004).

[4] Hilico et al, Int. J. Mod. Phys. Conf. Ser., 30, 1460269 (2014).