Projekt A05: Theorie der LMT-Atominterferometer in Gravitationsfeldern

Wir werden die Resonator-verstärkte dispersive Wechselwirkung von Atomen und Molekülen mit Licht dazu verwenden, um Quantenzustände von Materie zu detektieren und kontrollieren. Insbesondere werden wir theoretische Konzepte entwickeln für (i) die off-resonante Detektion und Quantenkontrolle von kalten Molekülen in optischen Gittern, (ii) die Detektion von Atomzahlen und die Erzeugung von Atomzahl-gequetschten Zuständen in atomaren Bose-Einstein Kondensaten für Atominterferometern, (iii) die Erzeugung und Detektion von Quantenkorrelationen in Gitter-Atomuhren und (iv) das Design von Vielteilchendynamik durch kontinuierliche Messung und Feedback.


Veröffentlichungen

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Herbst A, Estrampes T, Albers H, Vollenkemper V, Stolzenberg K, Bode S et al. High-flux source system for matter-wave interferometry exploiting tunable interactions. Physical Review Research. 2024 Feb 2;6(1):013139. doi: 10.1103/physrevresearch.6.013139
Herbst A, Estrampes T, Albers H, Corgier R, Stolzenberg K, Bode S et al. Matter-wave collimation to picokelvin energies with scattering length and potential shape control. Communications Physics. 2024 Apr 25;7(1):132. doi: 10.1038/s42005-024-01621-w
Stolzenberg K, Struckmann C, Bode S, Li R, Herbst A, Vollenkemper V et al. Multi-axis inertial sensing with 2D arrays of Bose Einstein Condensates. 2024 Mär 13. Epub 2024 Mär 13.
Struckmann C, Corgier R, Loriani S, Kleinsteinberg G, Gox N, Giese E et al. Platform and environment requirements of a satellite quantum test of the weak equivalence principle at the 10-17 level. Physical Review D. 2024 Mär 5;109(6):064010. doi: 10.1103/PhysRevD.109.064010
Werner M, Schwartz PK, Kirsten-Siemß JN, Gaaloul N, Giulini D, Hammerer K. Atom interferometers in weakly curved spacetimes using Bragg diffraction and Bloch oscillations. Physical Review D. 2024 Jan 29;109(2):022008. doi: 10.1103/PhysRevD.109.022008
Abend S, Allard B, Arnold AS, Ban T, Barry L, Battelier B et al. Technology roadmap for cold-atoms based quantum inertial sensor in space. AVS Quantum Science. 2023 Mär;5(1):019201. Epub 2023 Mär 20. doi: 10.1116/5.0098119
Alibabaei A, Schwartz PK, Giulini D. Geometric post-Newtonian description of massive spin-half particles in curved spacetime. Classical and Quantum Gravity. 2023 Nov 7;40(23):235014. doi: 10.1088/1361-6382/ad079c
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Kirsten-Siemß JN, Fitzek F, Schubert C, Rasel EM, Gaaloul N, Hammerer K. Large-Momentum-Transfer Atom Interferometers with μrad -Accuracy Using Bragg Diffraction. Physical review letters. 2023 Jul 19;131(3):033602. doi: 10.48550/arXiv.2208.06647, 10.1103/PhysRevLett.131.033602
Lindberg DR, Gaaloul N, Kaplan L, Williams JR, Schlippert D, Boegel P et al. Asymmetric tunneling of Bose-Einstein condensates. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 2023 Jan 18;56(2):025302. doi: 10.48550/arXiv.2110.15298, 10.1088/1361-6455/acae50
Pichery A, Meister M, Piest B, Böhm J, Rasel EM, Charron E et al. Efficient numerical description of the dynamics of interacting multispecies quantum gases. AVS Quantum Science. 2023 Dez;5(4):044401. Epub 2023 Nov 7. doi: 10.48550/arXiv.2305.13433, 10.1116/5.0163850
Albers H, Corgier R, Herbst A, Rajagopalan A, Schubert C, Vogt C et al. All-optical matter-wave lens using time-averaged potentials. Communications Physics. 2022 Mär 16;5(1):60. doi: 10.48550/arXiv.2109.08608, 10.1038/s42005-022-00825-2
Gaaloul N, Meister M, Corgier R, Pichery A, Boegel P, Herr W et al. A space-based quantum gas laboratory at picokelvin energy scales. Nature Communications. 2022 Dez 22;13(1):7889. doi: 10.48550/arXiv.2201.06919, 10.1038/s41467-022-35274-6
Martinez-Lahuerta VJ, Eilers S, Mehlstaeubler TE, Schmidt PO, Hammerer K. Ab initio quantum theory of mass defect and time dilation in trapped-ion optical clocks. Physical Review A. 2022 Sep 3;106(3):032803. doi: 10.1103/PhysRevA.106.032803
Boegel P, Meister M, Siemß JN, Gaaloul N, Efremov MA, Schleich WP. Diffractive focusing of a uniform Bose–Einstein condensate. Journal of Physics B-Atomic Molecular and Optical Physics. 2021 Okt 19;54(18):185301. doi: 10.1088/1361-6455/ac2ab6
Corgier R, Gaaloul N, Smerzi A, Pezzè L. Delta-Kick Squeezing. Physical Review Letters. 2021 Okt 29;127(18):183401. doi: 10.1103/PhysRevLett.127.183401
Gebbe M, Siemß JN, Gersemann M, Müntinga H, Herrmann S, Lämmerzahl C et al. Twin-lattice atom interferometry. Nature Communications. 2021 Mai 5;12(1):2544. doi: 10.1038/s41467-021-22823-8
Hensel T, Loriani S, Schubert C, Fitzek F, Abend S, Ahlers H et al. Inertial sensing with quantum gases: a comparative performance study of condensed versus thermal sources for atom interferometry. European Physical Journal D. 2021 Mär 22;75:108. doi: 10.1140/epjd/s10053-021-00069-9
Kanthak S, Gebbe M, Gersemann M, Abend S, Rasel EM, Krutzik M. Time-domain optics for atomic quantum matter. New journal of physics. 2021 Sep 1;23(9):093002. doi: 10.1088/1367-2630/ac1285
Canuel B, Abend S, Amaro-Seoane P, Badaracco F, Beaufils Q, Bertoldi A et al. ELGAR: a European Laboratory for Gravitation and Atom-interferometric Research. Classical and Quantum Gravity. 2020 Okt 28;37(22):225017. doi: 10.48550/arXiv.1911.03701, 10.1088/1361-6382/aba80e
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Projektleiter

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