Dnymics of Bose-Einstein condensates in optical lattices

• Applicant: Professor Dr. Martin Holthaus
• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
• Term: from 2001 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5322894

Wenn zwei in einem Doppelmuldenpotential gefangene Bose-Einstein-Kondensate durch den quantenmechanischen Tunneleffekt schwach gekoppelt werden, erwartet man in Analogie zu dem bekannten Josephson-Effekt einen zeitlich oszillierenden Teilchenaustausch zwischen beiden Mulden. In diesem Projekt soll zunächst theoretisch geklärt werden, in welcher Weise die Wechselwirkung zwischen den kondensierten Teilchen diesen Austausch beeinflusst und ob er ggf. durch eine periodische Modulation des Fallenpotentials gezielt gesteuert werden kann. Sodann sollen Situationen untersucht werden, in denen das Kondensat nicht nur in zwei, sondern in sehr vielen Mulden präpariert wird; solche Situationen treten bei optischen Gittern auf, die durch Lichtkräfte erzeugt werden. Kondensate in Lichtgittern ermöglichen den Zugang zu einer Reihe von Fragen aus dem Bereich der Festkörperphysik; zu diesen zählen etwa die Frage nach dem Einfluss der Wechselwirkung auf Bloch-Oszillationen oder die Frage nach dem Auftreten eines Bose-Hubbard-Übergangs. Diese Fragen sollen in dem hier beantragten Projekt bearbeitet werden, wobei ein besonderes Augenmerk auf der Bestimmung solcher experimenteller Signaturen liegen wird, die Auskunft über die Wechselwirkung geben können.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1116: Interactions in ultracold and molecular gases
• Participating Person: Privatdozent Dr. Christoph Weiß