Steinmetz, Tilo (2008): Resonator-Quantenelektrodynamik auf einem Mikrofallenchip. Dissertation, LMU München: Faculty of Physics |
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Abstract
In der vorliegenden Dissertation werden Experimente zur Resonator-Quantenelektrodynamik auf einem Mikrofallenchip beschrieben. Dabei konnte u. a. erstmals einzelne, in einer Chipfalle gefangene Atome detektiert werden. Hierfür wurde im Rahmen dieser Arbeit ein neuartiger optischer Mikroresonator entwickelt, der sich dank seiner Miniaturisierung mit der in unserer Arbeitsgruppe eingeführten Mikrofallentechnik zur Manipulation ultrakalter Atome kombinieren lässt. Für diesen Resonator werden Glasfaserenden als Spiegelsubstrate benutzt, zwischen denen sich eine stehende Lichtwelle ausbildet. Mit einem solchen Faser-Fabry{Perot-Resonator erzielen wir eine Finesse von bis zu F~37 000. Aufgrund der kleinen Modenvolumina kann trotz moderater Resonatorgüte die kohärente Wechselwirkung zwischen einem Atom und einem Photon so groß gemacht werden, dass das Regime der starken Atom-Resonator-Kopplung erreicht wird. Für die Ein-Atom-Ein-Photon-Kopplungsrate und die Ein-Atom-Ein-Photon-Kooperativität werden dabei Rekordwerte von g0 = 2Pi300MHz bzw. C0 = 210 erzielt. Ebenso konnte erstmals das Regime starker Kopplung zwischen einem Bose-Einstein-Kondensat (BEC) und dem Feld eines Resonators hoher Güte erreicht werden. Das BEC wurde dabei mithilfe der magnetischen Mikrofallenpotentiale deterministisch an eine Position innerhalb des Resonators gebracht und zur Gänze in einen wohldefinierten Bauch einer zusätzlichen optischen Dipol-Stehwellenfalle im Resonator umgeladen. Das Spektrum des gekoppelten Atom-Resonator-Systems wurde für unterschiedliche Atomzahlen und Atom-Resonator-Verstimmungen vermessen, wobei ein kollektives Vakuum-Rabi-Splitting von mehr als 20GHz erreicht werden konnte.
Item Type: | Theses (Dissertation, LMU Munich) |
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Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics 500 Natural sciences and mathematics > 530 Physics |
Faculties: | Faculty of Physics |
Language: | German |
Date of oral examination: | 7. November 2008 |
1. Referee: | Hänsch, Theodor W. |
MD5 Checksum of the PDF-file: | 247c427de22eadb48bd18d324f46a9be |
Signature of the printed copy: | 0001/UMC 18124 |
ID Code: | 10654 |
Deposited On: | 28. Oct 2009 12:10 |
Last Modified: | 23. Oct 2020 13:01 |