Lokalisierung von Licht in Ensembles kalter Atome

• Antragstellerin: Dr. Patrizia Weiß
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 393135817

Dieses Forschungsprojekt widmet sich der Untersuchung der Lokalisierung von Licht in einer Wolke von lasergekühlten Atomen.Einerseits führt die weitreichende licht-vermittelte Dipol-Dipol-Wechselwirkung zur spontanen Synchronisation und Antisynchronisation der atomaren Dipole, die Superradianz und Subradianz erzeugen, bzw. die Verstärkung und Verringerung der spontanen Emission. Andererseits wird erwartet, dass die Interferenz von Lichtwellen während der Mehrfachstreuung in einem ungeordneten System, über halb einer gewisse Schwelle an Unordnung, zu einer Blockierung der Diffusion führen wird, die sogenannte Anderson-Lokalisation, die für Lichtwellen noch nie beobachtet wurde.In diesem Projekt werden wir diese beiden Ansätze kombinieren. Aktuelle theoretische Arbeiten sagen tatsächlich eine unordnungsinduzierte Lokalisierung von subradianten Zuständen über einer kritischen Menge an räumlicher und energetischer Unordnung voraus. Wir werden die Unordnung durch Hinzufügen eines zufälligen optischen Musters (Speckle Muster), das die atomaren Energiezustände verschiebt, produzieren und wir werden untersuchen, wie die Subradianz durch diese Störung modifiziert wird.Die Beobachtung von Signaturen dieses unordnungsinduzierten Phasenübergangs wäre ein Meilenstein für die mesoskopische und atomare Physik.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Gastgeber: Dr. Robin Kaiser