Verbundprojekt KACTUS II - Kompakte Atomchiptechnologie für den Einsatz unter Schwerelosigkeit

Abstract

Im Bereich der Quantensensorik sind Atomchips eine entscheidende Technologie für die Erzeugung und präzise Kontrolle von Quantengasen in einem kompakten, robusten und energieeffizienten System. Sie erzeugen starke Magnetfelder in der Nähe der atomaren Ensembles im Vakuum. Ziel dieses Projekts ist es, die Grenzen der Atomchip-Technologie zu erweitern, indem die der evaporativen Kühlung zugrunde liegenden Mechanismen mit dem KACTUS Gitter-Atomchip analysiert werden und ein Spiegel-Atomchip aus Keramiken ohne den Einsatz von Klebstoffen konstruiert wird. Dieser Chip soll eine verbesserte Ausgasrate aufweisen und Probleme von Wirbelströmen in früheren Atomchip-Designs überwinden. Im Verlauf des Projekts wurden das magnetische Einfangen und die evaporative Kühlung im Detail mittels Simulationen und experimentellen Messungen untersucht. Der Atomchip mit Spiegeloberfläche wurde mit den Verbundpartnern aufgebaut und seine Reflektivität, sein Widerstand und sein Heizverhalten analysiert. Aus Zeitgründen konnte dieser jedoch nicht an Atomen getestet werden. Die erzielten Ergebnisse sind vielversprechend für den Einsatz in geplanten Weltraummissionen wie BECCAL und CARIOQA.