Apparatur für kryogene Penningfallen

• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
• Term: Funded in 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 251782007

Mit Hilfe der hier beantragten „Apparatur für kryogene Penningfallen" sollen in der neu etablierten Forschungsgruppe von C. Ospelkaus Experimente mit mikrostrukturierten, kryogenen Penningfallen durchgeführt werden. Während makroskopische Penningfallen seit Jahrzehnten extrem erfolgreich ihre Anwendung in Präzisionsmessungen finden, ist die extrem rasante Entwicklung zu mikrostrukturierten lonenfallen bis jetzt an Penningfallen fast vorbeigegangen, obwohl großes Potential für Anwendungen in der Quantensimulation, Quanteninformationsverarbeitung und für Präzisionsmessungen besteht. Beispielhaft soll ein in unsere Gruppe in Entwicklung befindliches Experiment genannt werden, bei dem das magnetische Moment des Protons und des Antiprotons in einer mikrostrukturierten Penning-Falle mit Techniken der Quantenlogik gemessen werden soll. Die Quantenlogik erlaubt hierbei die „Laserkühlung" und Detektion einzelner (Anti-)Protonen. So sollten wesentlich höhere Genauigkeiten möglich werden als man im Moment für klassische Techniken (kontinuierlicher Stern-Gerlach-Effekt) erwarten würde, und der Vergleich zwischen Proton und Antiproton wird zu einem neuen Test der fundamentalen CPT Symmetrie mit Baryonen führen. Für solche und weitergehende Anwendungen, zum Beispiel für Präzisions-Massenbestimmungen, soll eine Apparatur zur Kühlung kryogener Mikro-lonenfallen und zur Bereitstellung der zugehörigen Magnetfelder beschafft werden.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: Apparatur für kryogene Penningfallen
• Instrumentation Group: 0120 Supraleitende Labormagnete
• Applicant Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
• Leader: Professor Dr. Christian Ospelkaus