Ultracold atom interferometry in space

Lachmann, Maike und Ahlers, Holger und Becker, Dennis und Dinkelaker, Aline Nathalie und Grosse, Jens und Hellmig, Ortwin und Müntinga, Hauke und Schkolnik, Vladimir und Seidel, Stephan und Wendrich, Thijs und Wenzlawski, Andre und Carrick, Benjamin und Gaaloul, Naceur und Lüdtke, Daniel und Braxmaier, Claus und Ertmer, Wolfgang und Krutzik, Markus und Lämmerzahl, Claus und Peters, Achim und Schleich, Wolfgang und Sengstock, Klaus und Wicht, Andreas und Windpassinger, Patrick und Rasel, Ernst (2021) Ultracold atom interferometry in space. Nature Communications, 12 (1317). Nature Publishing Group. doi: 10.1038/s41467-021-21628-z. ISSN 2041-1723.

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Kurzfassung

Bose-Einstein condensates (BECs) in free fall constitute a promising source for space-borne interferometry. Indeed, BECs enjoy a slowly expanding wave function, display a large spatial coherence and can be engineered and probed by optical techniques. Here we explore matter-wave fringes of multiple spinor components of a BEC released in free fall employing light-pulses to drive Bragg processes and induce phase imprinting on a sounding rocket. The prevailing microgravity played a crucial role in the observation of these interferences which not only reveal the spatial coherence of the condensates but also allow us to measure differential forces. Our work marks the beginning of matter-wave interferometry in space with future applications in fundamental physics, navigation and earth observation.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Ultracold atom interferometry in space

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Lachmann, Maike	LUH, Leibniz University of Hannover	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ahlers, Holger	LUH, Leibniz University of Hannover	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Becker, Dennis	LUH, Leibniz University of Hannover	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Dinkelaker, Aline Nathalie	Humboldt-Universität Berlin	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Grosse, Jens	jens.grosse (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hellmig, Ortwin	Institut für Laserphysik, Universität Hamburg	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Müntinga, Hauke	Hauke.Muentinga (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schkolnik, Vladimir	institut für physik, humboldt-universität zu berlin, berlin, germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Seidel, Stephan	LUH, Leibniz University of Hannover	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wendrich, Thijs	LUH, Leibniz University of Hannover	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wenzlawski, Andre	Institut für Laserphysik, Universität Hamburg	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Carrick, Benjamin	benjamin.carrick (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gaaloul, Naceur	Leibniz University of Hannover, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lüdtke, Daniel	Daniel.Luedtke (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0002-6758-1562	NICHT SPEZIFIZIERT
Braxmaier, Claus	claus.braxmaier (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ertmer, Wolfgang	Institut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Krutzik, Markus	Humboldt-Universität zu Berlin	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lämmerzahl, Claus	ZARM, University of Bremen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Peters, Achim	Humboldt University Berlin, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schleich, Wolfgang	Institut für Quantenphysik, Universität Ulm	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sengstock, Klaus	University of Hamburg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wicht, Andreas	Ferdinand-Braun-Institut	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Windpassinger, Patrick	Institut für Laserphysik, Universität Hamburg	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rasel, Ernst	Institut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

26 Februar 2021

Erschienen in:

Nature Communications

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

DOI:

10.1038/s41467-021-21628-z

Verlag:

Nature Publishing Group

ISSN:

2041-1723

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

Bose-Einstein condensates

HGF - Forschungsbereich:

Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr

HGF - Programm:

Raumfahrt

HGF - Programmthema:

Technik für Raumfahrtsysteme

DLR - Schwerpunkt:

Raumfahrt

DLR - Forschungsgebiet:

R SY - Technik für Raumfahrtsysteme

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

R - Systems Engineering Optische Systeme (alt), R - Fundamental physics

Standort:

Braunschweig , Bremen , Ulm , andere

Institute & Einrichtungen:

Institut für Raumfahrtsysteme > Systems Enabling Technologies
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Institut für Softwaretechnologie > Software für Raumfahrtsysteme und interaktive Visualisierung
Institut für Quantentechnologien > Quantenmetrologie
Institut für Quantentechnologien > Theoretische Quantenphysik

Hinterlegt von:

Hamann, Ines

Hinterlegt am:

09 Feb 2021 09:36

Letzte Änderung:

25 Jun 2021 16:53

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