Projekt A05: Theorie der LMT-Atominterferometer in Gravitationsfeldern

Wir werden die Resonator-verstärkte dispersive Wechselwirkung von Atomen und Molekülen mit Licht dazu verwenden, um Quantenzustände von Materie zu detektieren und kontrollieren. Insbesondere werden wir theoretische Konzepte entwickeln für (i) die off-resonante Detektion und Quantenkontrolle von kalten Molekülen in optischen Gittern, (ii) die Detektion von Atomzahlen und die Erzeugung von Atomzahl-gequetschten Zuständen in atomaren Bose-Einstein Kondensaten für Atominterferometern, (iii) die Erzeugung und Detektion von Quantenkorrelationen in Gitter-Atomuhren und (iv) das Design von Vielteilchendynamik durch kontinuierliche Messung und Feedback.


Veröffentlichungen

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Fitzek F, Kirsten-Siemß JN, Rasel EM, Gaaloul N, Hammerer K. Accurate and efficient Bloch-oscillation-enhanced atom interferometry. Physical Review Research. 2024 Aug 5;6(3):L032028. doi: 10.48550/arXiv.2306.09399, 10.1103/physrevresearch.6.l032028
Garcion C, Bouton Q, Lecoffre J, Fabre N, Charron É, Dutier G et al. Quantum description of atomic diffraction by material nanostructures. Physical Review Research. 2024 Mai 13;6(2):023165. doi: 10.48550/arXiv.2312.12818, 10.1103/PhysRevResearch.6.023165
Herbst A, Estrampes T, Albers H, Vollenkemper V, Stolzenberg K, Bode S et al. High-flux source system for matter-wave interferometry exploiting tunable interactions. Physical Review Research. 2024 Feb 2;6(1):013139. doi: 10.1103/physrevresearch.6.013139
Herbst A, Estrampes T, Albers H, Corgier R, Stolzenberg K, Bode S et al. Matter-wave collimation to picokelvin energies with scattering length and potential shape control. Communications Physics. 2024 Apr 25;7(1):132. doi: 10.1038/s42005-024-01621-w
Stolzenberg K, Struckmann C, Bode S, Li R, Herbst A, Vollenkemper V et al. Multi-axis inertial sensing with 2D arrays of Bose Einstein Condensates. 2024 Mär 13. Epub 2024 Mär 13.
Struckmann C, Corgier R, Loriani S, Kleinsteinberg G, Gox N, Giese E et al. Platform and environment requirements of a satellite quantum test of the weak equivalence principle at the 10-17 level. Physical Review D. 2024 Mär 5;109(6):064010. doi: 10.1103/PhysRevD.109.064010
Werner M, Schwartz PK, Kirsten-Siemß JN, Gaaloul N, Giulini D, Hammerer K. Atom interferometers in weakly curved spacetimes using Bragg diffraction and Bloch oscillations. Physical Review D. 2024 Jan 29;109(2):022008. doi: 10.1103/PhysRevD.109.022008
Abend S, Allard B, Arnold AS, Ban T, Barry L, Battelier B et al. Technology roadmap for cold-atoms based quantum inertial sensor in space. AVS Quantum Science. 2023 Mär;5(1):019201. Epub 2023 Mär 20. doi: 10.1116/5.0098119
Alibabaei A, Schwartz PK, Giulini D. Geometric post-Newtonian description of massive spin-half particles in curved spacetime. Classical and Quantum Gravity. 2023 Nov 7;40(23):235014. doi: 10.1088/1361-6382/ad079c
Elliott ER, Aveline DC, Bigelow NP, Boegel P, Botsi S, Charron E et al. Quantum gas mixtures and dual-species atom interferometry in space. NATURE. 2023 Nov 16;623:502-508. Epub 2023 Nov 15. doi: 10.48550/arXiv.2306.15223, 10.1038/s41586-023-06645-w
Giulini D, Großardt A, Schwartz PK. Coupling Quantum Matter and Gravity. in Pfeifer C, Lämmerzahl C, Hrsg., Modified and Quantum Gravity: From Theory to Experimental Searches on All Scales. Cham: Springer, Cham. 2023. S. 491-550. (Lecture Notes in Physics). doi: 10.1007/978-3-031-31520-6_16
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
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
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Projektleiter

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