Abschlussbericht zum Vorhaben QUANTUS plus; Untersuchung der Eigenschaften von Bose-Einstein-Kondensaten unter Schwerelosigkeit und Entwicklung von Methoden für die Atominterferometrie - Teilprojekt 1

Abstract

In diesem Abschlussbericht werden die Arbeiten am Verbundprojekt QUANTUS plus vorgestellt. Es hat Methoden und neue Schemata für hochpräzise Materiewelleninterferometrie mit Bose-Einstein Kondensaten entwickelt, die über die Forschung im Rahmen des Projektes QUANTUS-V-Fallturm hinausgeht und diese ergänzt. Die experimentellen Untersuchungen wurden an einer Apparatur durchgeführt, dem Fallturmexperiment QUANTUS-1. Außerdem wurden theoretische Arbeiten zur Beschreibung von BECs und neuartiger Interferometrie Schemata durchgeführt. Einige der wichtigsten Ergebnisse lauten wie folgt:

Lichtverschiebungs-kompensierte, kohärente Manipulation von BECs mit Flat-Top Lichtfeldern State-of-the art Pulskontrolle der Lichtfelder durch neue Hard- und Softwareentwicklungen Simulationen von Interferometern mit großem Impulsübertrag (geführt und ungeführt) und Identifizierung der dominantesten Kontroll-Parameter Realisierung geführter Doppel-Bragg Strahlteiler zur kohärenten Strahlteilung bei gleichzeitiger Führung der Materiewellenpakete Realisierung eines geführten Interferometers in einem Quasi-1D-Wellenleiter experimentelle Demonstration eines Doppel-Raman-Strahlteilers dritter Ordnung

Datei-Upload durch TIB This final report presents the work of the QUANTUS plus project. In the project methods and new schemes for high-precision matter wave interferometry with Bose-Einstein condensates have been developed that go beyond and complement the research carried out as part of the QUANTUS-V-Fallturm project. The experimental investigations were performed on the QUANTUS-1 drop tower experiment, and theoretical work was carried out to describe BECs and investigate novel interferometry schemes. Some of the most important results are as follows:

Light-shift compensated coherent manipulation of BECs with flat-top light fields State-of-the-art pulse control of light fields through new hardware and software developments Simulations of interferometers with large momentum transfer (guided and unguided) and identification of the most dominant control parameters Realisation of guided double Bragg beam splitters for coherent beam splitting with simultaneous guidance of the matter wave packets Realisation of a guided interferometer in a quasi-1D waveguide Experimental demonstration of a third-order double Raman beam splitter