Mehrteilchenphänomene in optischen Gittern

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Hemmerich
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2001
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5387961

Ziel des Projekts ist es, ein kaltes und dichtes Ensemble von 40Ca-Atomen in einem fernresonanten optischen Gitter zu speichern. Dazu wird ein kalter Strahl metastabiler Calciumatome aus einer magneto-optischen Falle bei 422 nm extrahiert und in eine magneto-optische Falle (MOT) geladen, welche mit langwelliger Strahlung bei 1,98 µm arbeitet. Die auf wenige infrarote Rückstoßenergien abgekühlten Atome in der Mitte der MOT bei 1,98 µm sollen durch optische Pumpprozesse in den SingulettGrundzustand überführt werden, welcher in einem fernresonanten optischen Gitter (bei 532 nm) gespeichert werden soll. Optische Kühlzyklen mit Hilfe der schmalbandigen Interkombinationslinie (657 nm) sollen zu einer hohen Population des niedrigsten Energiebands führen. Theoretische Vorüberlegungen lassen hoffen, dass sich mit verfügbarer Technologie ein Regime erreichen lassen sollte, in dem der bosonische Charakter des Atoms zu einer lawinenartigen Besetzung des Grundzustands der Schwerpunktbewegung führt. Man erhält ein entartetes Bosegas in einem periodischen Potential und damit eine ideale experimentelle Realisierung des Bose-Hubbard Modells.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: frequenzverdoppelter Nd-YAG-Laser
• Gerätegruppe: 5700 Festkörper-Laser