Volltext - Fachbereich Physik - Universität Hamburg

3.2 Quantensprünge und Projektionsrauschen 37
Abbildung 3.2.3 zeigt den entsprechenden Schaltzyklus und die zeitliche Entwicklung
der Besetzung im Zustand |2 während der Wechselwirkung der Dauer τ, bei
Rabifrequenz Ω02 auf dem schwachen Übergang. Zu Beginn der Wechselwirkung
befindet sich das Atom im Grundzustand. N bezeichnet die fortlaufende Nummer des
Schaltzyklus. Das Lichtfeld sei exakt resonant mit dem Übergang und
monochromatisch. Aus der Nutation des Blochvektors, vgl. Abb 3.1.4, ergeben sich die
Rabi-Oszillationen [LOU83]. Hierunter versteht man die Oszillation der Besetzung ρ22
des Niveaus |2 mit der Zeit gemäß
ρ 22
2 1
= sin Ω02t . (3.2.1)
2
Nach dem Abschalten des Lichtfeldes L2 wird durch die Registrierung der auf dem
starken Übergang im Zeitintervall T gestreuten Lichtquanten eine Messung der inneren
Energie des Atoms durchgeführt. Das Meßergebnis „Fluoreszenz an“ entspricht einer
Zustandsreduktion auf den Grundzustand |0 , das Ergebnis „Fluoreszenz aus“ einer
Reduktion auf den Zustand |2 . Die Wahrscheinlichkeit, das Atom im Zustand |2 zu
messen, ist gerade durch ρ22(τ) gegeben.
„Fluoreszenz an“
Photonen (b. E.)
„Fluoreszenz aus“
Abb. 3.2.4: Sprünge in der quantisierten Photonenzählrate werden als Absorptionen
(Pfeil nach unten) und Emissionen (Pfeil nach oben) interpretiert
N