Projekt B07: Makroskopisch delokalisierte Quantenzustände der Materie

Das Projekt B07 wird Konzepte für Quantenuhren und Materiewelleninterferometer mit makroskopisch delokalisierten Wellenpaketen untersuchen, die für die notwendigen Sensitivitäten in künftigen Gravitationswellendetektoren grundlegend sind. Außerdem sollen nicht-klassische Korrelationen und gefaltete Interferometergeometrien zur Erhöhung der freien Entwicklungszeit studiert werden. Dabei werden Delokalisierungen von mehreren Meter angestrebt, was die Untersuchung von fundamentalen Dekohärenzprozessen zugänglich macht. Mit den so entwickelten Techniken soll eine Superposition zweier Uhrenzustände delokalisert werden, die durch die gravitative Rotverschiebung Welcher-Weg-Informationen enthalten, um die Dephasierung zu messen. Dies könnte zur Entwicklung eines Atominterferometers führen, welches direkt sensitiv auf die gravitative Rotverschiebung ist.


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
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.
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
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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
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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
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
Herbst A, Albers H, Stolzenberg K, Bode S, Schlippert D. Rapid generation of all-optical K39 Bose-Einstein condensates using a low-field Feshbach resonance. Physical Review A. 2022 Okt 21;106(4):043320. doi: 10.1103/physreva.106.043320
Anders F, Idel A, Feldmann P, Bondarenko D, Loriani S, Lange K et al. Momentum Entanglement for Atom Interferometry. Physical Review Letters. 2021 Okt 1;127(14):140402. Epub 2021 Sep 29. doi: 10.1103/PhysRevLett.127.140402
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
Hensel T, Loriani S, Schubert C, Fitzek F, Abend S, Ahlers H et al. Inertial sensing with quantum gases: a comparative performance study of condensed versus thermal sources for atom interferometry. European Physical Journal D. 2021 Mär 22;75:108. doi: 10.1140/epjd/s10053-021-00069-9
Kaltenbaek R, Acin A, Bacsardi L, Bianco P, Bouyer P, Diamanti E et al. Quantum technologies in space. Experimental astronomy. 2021 Jun;51(3):1677-1694. Epub 2021 Jun 25. doi: 10.1007/s10686-021-09731-x
Kanthak S, Gebbe M, Gersemann M, Abend S, Rasel EM, Krutzik M. Time-domain optics for atomic quantum matter. New journal of physics. 2021 Sep 1;23(9):093002. doi: 10.1088/1367-2630/ac1285
Roura A, Schubert C, Schlippert D, Rasel EM. Measuring gravitational time dilation with delocalized quantum superpositions. Physical Review D. 2021 Okt 1;104(8):084001. doi: 10.1103/PhysRevD.104.084001
Schubert C, Abend S, Gersemann M, Gebbe M, Schlippert D, Berg P et al. Multi-loop atomic Sagnac interferometry. Scientific Reports. 2021 Dez;11(1):16121. Epub 2021 Aug 9. doi: 10.1038/s41598-021-95334-7
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