Projekt B07: Makroskopisch delokalisierte Quantenzustände der Materie

Das Projekt B07 wird Konzepte für Quantenuhren und Materiewelleninterferometer mit makroskopisch delokalisierten Wellenpaketen untersuchen, die für die notwendigen Sensitivitäten in künftigen Gravitationswellendetektoren grundlegend sind. Außerdem sollen nicht-klassische Korrelationen und gefaltete Interferometergeometrien zur Erhöhung der freien Entwicklungszeit studiert werden. Dabei werden Delokalisierungen von mehreren Meter angestrebt, was die Untersuchung von fundamentalen Dekohärenzprozessen zugänglich macht. Mit den so entwickelten Techniken soll eine Superposition zweier Uhrenzustände delokalisert werden, die durch die gravitative Rotverschiebung Welcher-Weg-Informationen enthalten, um die Dephasierung zu messen. Dies könnte zur Entwicklung eines Atominterferometers führen, welches direkt sensitiv auf die gravitative Rotverschiebung ist.


Veröffentlichungen

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Fitzek F, Siemß JN, Seckmeyer S, Ahlers H, Rasel EM, Hammerer K et al. Universal atom interferometer simulation of elastic scattering processes. Scientific Reports. 2020 Dez 17;10(1):22120. doi: 10.1038/s41598-020-78859-1, 10.15488/10752
Gersemann M, Gebbe M, Abend S, Schubert C, Rasel EM. Differential interferometry using a Bose-Einstein condensate. European Physical Journal D. 2020 Okt 1;74(10):203. doi: 10.1140/epjd/e2020-10417-8
Hartmann S, Jenewein J, Giese E, Abend S, Roura A, Rasel EM et al. Regimes of atomic diffraction: Raman versus bragg diffraction in retroreflective geometries. Physical Review A. 2020 Mai 8;101(5):053610. doi: 10.1103/PhysRevA.101.053610
Loriani S, Schubert C, Schlippert D, Ertmer W, Pereira Dos Santos F, Rasel EM et al. Resolution of the colocation problem in satellite quantum tests of the universality of free fall. Physical Review D. 2020 Dez 18;102(12):124043. doi: 10.1103/PhysRevD.102.124043, 10.15488/10647
Richardson LL, Nath D, Rajagopalan A, Albers H, Meiners C, Schubert C et al. Opto-mechanical resonator-enhanced atom interferometry. Communications Physics. 2020 Nov 13;3(1):208. doi: 10.1038/s42005-020-00473-4
Schilling M, Wodey É, Timmen L, Tell D, Zipfel KH, Schlippert D et al. Gravity field modelling for the Hannover 10 m atom interferometer. Journal of Geodesy. 2020 Nov 27;94(12):122. doi: 10.1007/s00190-020-01451-y, 10.15488/10717
Siemß J-N, Fitzek F, Abend S, Rasel EM, Gaaloul N, Hammerer K. Analytic theory for Bragg atom interferometry based on the adiabatic theorem. Physical Review A. 2020 Sep 10;102(3):033709. doi: 10.1103/PhysRevA.102.033709
Ufrecht C, Pumpo FD, Friedrich A, Roura A, Schubert C, Schlippert D et al. Atom-interferometric test of the universality of gravitational redshift and free fall. Phys. Rev. Research. 2020 Nov 16;2(4):043240. doi: 10.1103/PhysRevResearch.2.043240
Wodey E, Tell D, Rasel EM, Schlippert D, Baur R, Kissling U et al. A scalable high-performance magnetic shield for very long baseline atom interferometry. Review of scientific instruments. 2020 Mär 19;91(3):035117. doi: 10.1063/1.5141340
Giese E, Friedrich A, Di Pumpo F, Roura A, Schleich WP, Greenberger DM et al. Proper time in atom interferometers: Diffractive versus specular mirrors. Physical Review A. 2019 Jan;99(1):013627. Epub 2019 Jan 30. doi: 10.48550/arXiv.1902.01188, 10.1103/PhysRevA.99.013627
Loriani Fard SL, Schlippert D, Schubert C, Abend S, Ahlers H, Ertmer W et al. Atomic source selection in space-borne gravitational wave detection. New Journal of Physics. 2019 Jun 21;21(6):063030. doi: 10.1088/1367-2630/ab22d0
Agarwal G, Allen RE, Bezděková I, Boyd RW, Chen G, Hanson R et al. Light, the universe and everything – 12 Herculean tasks for quantum cowboys and black diamond skiers. Journal of modern optics. 2018 Apr 24;65(11):1261-1308. doi: 10.48550/arXiv.1802.06110, 10.1080/09500340.2018.1454525
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Projektleiter

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Prof. Dr. Ernst Maria Rasel
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Mitarbeiter

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