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Microgravity facilities for cold atom experiments

Raudonis, Matthias und Roura, Albert und Meister, Matthias und Lotz, Christoph und Overmeyer, Ludger und Herrmann, Sven und Gierse, Andreas und Lämmerzahl, Claus und Bigelow, Nicholas P und Lachmann, Maike und Piest, Baptist und Gaaloul, Naceur und Rasel, Ernst M und Schubert, Christian und Herr, Waldemar und Deppner, Christian und Ahlers, Holger und Ertmer, Wolfgang und R Williams, Jason und Lundblad, Nathan und Wörner, Lisa (2023) Microgravity facilities for cold atom experiments. Quantum Science and Technology, 8 (4), 044001. Institute of Physics (IOP) Publishing. doi: 10.1088/2058-9565/ace1a3. ISSN 2058-9565.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://dx.doi.org/10.1088/2058-9565/ace1a3

Kurzfassung

Microgravity platforms enable cold atom research beyond experiments in typical laboratories by removing restrictions due to the gravitational acceleration or compensation techniques. While research in space allows for undisturbed experimentation, technological readiness, availability and accessibility present challenges for experimental operation. In this work we focus on the main capabilities and unique features of ground-based microgravity facilities for cold atom research. A selection of current and future scientific opportunities and their high demands on the microgravity environment are presented, and some relevant ground-based facilities are discussed and compared. Specifically, we point out the applicable free fall times, repetition rates, stability and payload capabilities, as well as programmatic and operational aspects of these facilities. These are contrasted with the requirements of various cold atom experiments. Besides being an accelerator for technology development, ground-based microgravity facilities allow fundamental and applied research with the additional benefit of enabling hands-on access to the experiment for modifications and adjustments.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/196557/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Microgravity facilities for cold atom experiments
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Raudonis, Matthiasmatthias.raudonis (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2858-8112NICHT SPEZIFIZIERT
Roura, AlbertAlbert.Roura (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8049-8982NICHT SPEZIFIZIERT
Meister, MatthiasMatthias.Meister (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7210-8588NICHT SPEZIFIZIERT
Lotz, ChristophNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0003-0324-8274NICHT SPEZIFIZIERT
Overmeyer, LudgerNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0002-7734-8895NICHT SPEZIFIZIERT
Herrmann, SvenNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0001-8195-580XNICHT SPEZIFIZIERT
Gierse, AndreasNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lämmerzahl, ClausNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0002-8276-5415NICHT SPEZIFIZIERT
Bigelow, Nicholas PNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0003-1854-5757NICHT SPEZIFIZIERT
Lachmann, MaikeNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0003-4212-0863NICHT SPEZIFIZIERT
Piest, BaptistNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0003-0488-4504NICHT SPEZIFIZIERT
Gaaloul, NaceurNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0001-8233-5848NICHT SPEZIFIZIERT
Rasel, Ernst MNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schubert, ChristianChristian.Schubert (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Herr, WaldemarWaldemar.Herr (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3685-2729NICHT SPEZIFIZIERT
Deppner, ChristianChristian.Deppner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1911-4433NICHT SPEZIFIZIERT
Ahlers, HolgerHolger.Ahlers (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ertmer, WolfgangNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0001-7912-5495NICHT SPEZIFIZIERT
R Williams, JasonNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lundblad, NathanNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0003-0430-8064NICHT SPEZIFIZIERT
Wörner, LisaLisa.Woerner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8808-5891NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:10 August 2023
Erschienen in:Quantum Science and Technology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:8
DOI:10.1088/2058-9565/ace1a3
Seitenbereich:044001
Verlag:Institute of Physics (IOP) Publishing
ISSN:2058-9565
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Microgravity, drop towers, Einstein Elevator, GraviTower, parabolic flights, sounding rockets, cold atoms, Bose-Einstein condensates, atom interferometry, fundamental physics measurements, tests of the equivalence principle, dark energy, pathfinder experiments, ground-based verification of orbital platforms
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 Q-GRAV – Schnittstelle Quanten und Gravitation, R - Projekt BECCAL
Standort: Hannover , Ulm
Institute & Einrichtungen:Institut für Quantentechnologien > Theoretische Quantenphysik
Institut für Quantentechnologien > Quanten Engineering
Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik
Hinterlegt von: Roura, Dr. Albert
Hinterlegt am:11 Aug 2023 10:34
Letzte Änderung:11 Aug 2023 15:40

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