Projekt A05: Theorie der LMT-Atominterferometer in Gravitationsfeldern

In diesem Projekt generalisieren wir die mikroskopischen Modelle der Large-Momentum-Transfer (LMT) Bragg- und Bloch-Lichtimpuls-Atominterferometrie, die in der vorherigen Förderperiode entwickelt wurden. Wir berücksichtigen transversale Bewegungseffekte, evaluieren die Empfindlichkeitsfunktion vollständiger Interferometer, untersuchen Multi-Loop-Geometrien und decken andere Klassen von Interferometern ab, die eine Änderung des internen Zustands aufweisen, um Raman- und 1-Photonen-Übergänge einzubeziehen. Wir wenden diese Konzepte auf atominterferometrische Tests der Allgemeinen Relativitätstheorie an, indem wir zuvor entwickelte postnewtonsche Schemata verallgemeinern. Dies wird die Anwendung unserer Modelle in der VLBAI-Facility oder in weltraumgestützten Interferometern ermöglichen.


Veröffentlichungen

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, 10.48550/arXiv.2202.10854
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, 10.48550/arXiv.2009.03635
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
Corgier R, Loriani S, Ahlers H, Posso-Trujillo K, Schubert C, Rasel EM et al. Interacting quantum mixtures for precision atom interferometry. New Journal of Physics. 2020 Dez 11;22(12):123008. doi: 10.1088/1367-2630/abcbc8
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
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
Schwartz PK, Giulini D. Classical perspectives on the Newton-Wigner position observable. International Journal of Geometric Methods in Modern Physics. 2020 Sep 17;17(12):2050176. doi: 10.1142/S0219887820501765
Siemß JN, 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
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