Quantentechnologie mit einzelnen neutralen Atomen

Erfolgreiche Einwerbung eines ERC Advanced Grant 2011

Große Überraschung: Dieter Meschede und Reinhard Werner aus Hannover gewinnen ein ERC Advanced Grant 2011. Das muss gefeiert werden und eröffnet eine schöne Forschungsperspektive für die nächsten 5 Jahre!

Resonator-QED

In unserem Experiment koppeln wir einzelne neutrale Cäsium-Atome an das Feld eines Resonators hoher Güte. Einzelne Photonen können zwischen den hochreflektierenden Spiegeln unseres Resonators für eine gewisse Zeit "gespeichert" werden: Ein einzelnes Photon wird im Mittel ca. 300.000 mal reflektiert, bevor es verloren geht! Die Einschränkung des elektrischen Feldes auf ein kleines Volumen ermöglicht zudem eine hohe Atom-Resonator-Kopplungsstärke: das ist die Rate, mit der Energie zwischen den Atomen und dem Resonatorfeld ausgetauscht wird.
Ein mögliches Ziel ist es, über das Resonatorfeld mehrere Atome miteinander zu koppeln und so korrelierte (z.B. verschränkte) Zustände zu erzeugen. Bei Interesse an einer Master- oder Diplom-Arbeit hier klicken. Bei Interesse an einer Doktorarbeit s. rechts auf dieser Homepage.

Mehr zu unserer aktuellen Arbeit:
Einführendes
Quantensprünge
EIT

Few-atom quantum systems

Fig. 1: The vacuum cell with lattice and imaging system: Individual cesium atoms can be trapped and observed.

Our team is working on quantum information processing using a small number of Cesium atoms. We load the atoms into a 1D optical lattice and use the spin of each atom as a quantum bit, with the ability to set and read out each atom individually - a quantum register. Our lattice uses a special wavelength which makes the optical potential state-depedent, giving us the ability to shift atoms in the lattice depending on their internal state. We are currently researching the phenomena exhibited by a single atom when it is coherently separated over several sites. Ultimately, our goal is the controlled interaction of two atoms, creating entanglement that can be used in a quantum computation.

Optische Mikrofasern

alt Optical microfibres are one of the current "hot" topics in photonics. Due to their extremely small diameter, a significant part of light propagates outside the fibre, as the evanescent field open to interaction with the surrounding medium. This effect is accompanied by extremely tight confinement of light, and provides ideal conditions for enhanced light-matter interaction experiments. Click here for an overview on optical microfibres, download our flyer for a list of open positions or read more about our current research topics: interferometric sensing and control of organic molecules.