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'Josephson Junction' für bosonische Atome PowerPoint PPT Presentation


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'Josephson Junction' für bosonische Atome. Gegeben sei ein Kreis mit dem Radius d:. Wie groß ist dessen Umfang?. r. Einführung. Dynamik. 10nK ist endlich. Kirchhoff Institut für Physik Universität Heidelberg. 'Josephson Junction' für bosonische Atome. Bindungs- energie.

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'Josephson Junction' für bosonische Atome

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Presentation Transcript


Josephson junction f r bosonische atome

'Josephson Junction' für bosonische Atome


Josephson junction f r bosonische atome

Gegeben sei ein Kreis mit dem Radius d:

Wie groß ist dessen Umfang?

r


Josephson junction f r bosonische atome

Einführung

Dynamik

10nK ist endlich

Kirchhoff Institut für Physik

Universität Heidelberg

'Josephson Junction' für bosonische Atome


Josephson junction f r bosonische atome

Bindungs-

energie

Dichte ist limitiert !

T ~ 100 nK

Molekül

Einführung

optical dipole potentials

Bose Einstein Kondensation


Josephson junction f r bosonische atome

Cornell, Ketterle, Wieman

Nobel Preis 2001

Einführung

Temperatur Skala

Laserkühlung

Raum

Temperatur

Doppler

limit

Recoil

limit

Sonnen-

oberfläche

flüssiges

Helium

Temperatur [K]

Bethe

Nobel Preis1967

Kamerlingh Onnes

Nobel Preis 1913

Chu,Cohen-Tannoudji, Phillips

Nobel Preis 1997


Josephson junction f r bosonische atome

Einführung

Experiment - low & high tech

µ


Josephson junction f r bosonische atome

Einführung

Optische Potentiale

Einfache Beispiele:


Josephson junction f r bosonische atome

+

=

fokussierter

Laserstrahl

harmonische

Falle

interferierende

Laserstrahlen

periodische

Falle

Doppeltopf

double well

1100 Atome

weak link für Atome

'Viele' Lichtfelder


Josephson junction f r bosonische atome

weak link für Atome

Präparation

t < 0 :asymmetrischer Doppeltopf

80%

t > 0 :symmetrischer Doppeltopf (Dx=0)

65%

t=0

250nm


Josephson junction f r bosonische atome

weak link für Atome

Experimentelle Beobachtung

80%

65%


Josephson junction f r bosonische atome

^

=

Wechselwirkung

'Tunnelenergie'

weak link für Atome

Theoretische Beschreibung

Eigenzustände

Gross-Pitaevskii Gleichung

Impuls ~Dn

,aber Potentialhöhe hängt von Impuls ab.

Nr Atome

p

p

1

x

V0

m


Josephson junction f r bosonische atome

weak link für Atome

Theorie - Experiment

80%

65%

Josephson-Oszillationen

Plasma-Oszillationen


Josephson junction f r bosonische atome

Doppelspaltexperiment

j=0

j=p

weak link für Atome

Phase

Plasma-Oszillationen

Josephson-Oszillationen

f

f

fallen lassen !

BECs nach Expansion


Josephson junction f r bosonische atome

weak link für Atome

Charakterisierung

Phys. Rev. Lett. 95, 10402 (2005)


Josephson junction f r bosonische atome

=

^

Endliche Temperatur

10nK = 0nK

Experiment: T>10nK

x


Josephson junction f r bosonische atome

Endliche Temperatur

Kohärenz

gemittelt

10 Bilder

gemittelt

50 Bilder

1 Bild

Ej/kB = 6(3)nK

a = 0.046

Ej/kB = 315(83)nK

a = 0.87


Josephson junction f r bosonische atome

Endliche Temperatur

Theorie - Experiment


Josephson junction f r bosonische atome

Endliche Temperatur

Das kleinste Thermometer

Temperatur


Josephson junction f r bosonische atome

Endliche Temperatur

Wärmekapazität

Phys. Rev. Lett. 96, 130404 (2006)

N=2500

N-N0<30


Josephson junction f r bosonische atome

=

^

Verschränkung

Quantenfluktuationen


Josephson junction f r bosonische atome

squeezed atomic states

'Grundzustand'


Josephson junction f r bosonische atome

Thermometrie

Weak link Dynamik

Squeezing

PRL 96, 130404 (2006)

PRL 95, 010402 (2005)

submitted

Zusammenfassung

Synthetische Quantum Systeme Heidelberg www.matterwave.de


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