Ultracold electronically excited atoms in magnetic microtraps

• Applicant: Professor Dr. Peter Schmelcher
• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
• Term: from 2004 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5437316

In dem Projekt werden die Struktur und Eigenschaften von ultrakalten, elektronisch angeregten Atomen in magnetischen Mikrofallen untersucht. Es handelt sich um die ersten Studien zur Elektronenstruktur von Atomen in inhomogenen Magnetfeldern. Als Prototypen werden die magnetischen 2D und 3D Quadrupolfallen unter Berücksichtigung paramagnetischer, diamagnetischer wie auch der Spin-Wechselwirkung mit dem äußeren Feld untersucht. Die theoretischen Grundlagen werden erarbeitet und numerische Methoden zur Bestimmung der spektralen Eigenschaften, insbesondere der Energieeigenwerte und Eigenzustände, werden entwickelt. Extensive Untersuchungen zum Auffinden neuer struktureller Eigenschaften und Phänomene elektronisch angeregter Atome werden ebenfalls für die, durch den Atom-Chip motivierten, Ioffe-Pritchard-Falle, two-wire guides, U-, Z-Fallen sowie gekreuzte Drahtfallen durchgeführt. Die erwähnten Fallen besitzen signifikante Feldgradienten auf der Skala eines Rydbergatoms. Der Einfluss der Schwerpunktsbewegung der ultrakalten Atome wird eingehend studiert. Der gezielte Entwurf und die Konzeption von atomaren Zuständen in Mikrofallen kann als Schlüsselelement zur kontrollierten Wechselwirkung zwischen Rydbergatomen und damit zur Quanteninformationsverarbeitung in Vielfallensystemen dienen.

• DFG Programme: Research Grants