Deppner, Christian und Herr, Waldemar und Cornelius, Merle und Stromberger, Peter und Sternke, Tammo und Grzeschik, Christoph und Grote, Alexander und Rudolph, Jan und Herrmann, Sven und Krutzik, Markus und Wenzlawski, André und Corgier, Robin und Charron, Eric und Guéry-Odelin, David und Gaaloul, Naceur und Lämmerzahl, Claus und Peters, Achim und Windpassinger, Patrick und Rasel, Ernst (2021) Collective-Mode Enhanced Matter-Wave Optics. Physical Review Letters, 127 (10), Seite 100401. American Physical Society. doi: 10.1103/PhysRevLett.127.100401. ISSN 0031-9007.
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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.100401
Kurzfassung
In contrast to light, matter-wave optics of quantum gases deals with interactions even in free space and for ensembles comprising millions of atoms. We exploit these interactions in a quantum degenerate gas as an adjustable lens for coherent atom optics. By combining an interaction-driven quadrupole-mode excitation of a Bose-Einstein condensate (BEC) with a magnetic lens, we form a time-domain matter-wave lens system. The focus is tuned by the strength of the lensing potential and the oscillatory phase of the quadrupole mode. By placing the focus at infinity, we lower the total internal kinetic energy of a BEC comprising 101(37) thousand atoms in three dimensions to 3/2 kB 38+6-7 pK. Our method paves the way for free-fall experiments lasting ten or more seconds as envisioned for tests of fundamental physics and high-precision BEC interferometry, as well as opens up a new kinetic energy regime.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/144987/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Collective-Mode Enhanced Matter-Wave Optics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 30 August 2021 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Physical Review Letters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 127 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1103/PhysRevLett.127.100401 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seite 100401 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | American Physical Society | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0031-9007 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Bose-Einstein Condensate, Temperature, Delta-Kick Collimation, Cold atoms & matter waves | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Kommunikation, Navigation, Quantentechnologien | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R KNQ - Kommunikation, Navigation, Quantentechnologie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Projekt BECCAL, R - Atominterferometrische Sensorik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Hannover | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik > Quantensensorik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Deppner, Christian | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 04 Feb 2022 11:04 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 29 Mär 2023 00:00 |
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