Helle atomare Solitonen - KOPS - Universität Konstanz
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4.3. ATOMARE GAP-SOLITONEN 103<br />
Breite 0<br />
[µm]<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
a<br />
m eff / m = - 0.1<br />
m /m = 1<br />
eff<br />
Solitonperiode<br />
1500<br />
b<br />
Atomzahl<br />
1000<br />
500<br />
200<br />
c<br />
Position [µm]<br />
0<br />
-200<br />
0 20 40 60<br />
Propagationszeit [ms]<br />
Abbildung 4.8: Signaturen eines hellen <strong>atomare</strong>n Gap-Solitons bei einer Potentialtiefe<br />
U 0 = 0.73E r : (a) Die gemessene Breite der Wellenpakete bleibt für Evolutionszeiten t > 20 ms<br />
konstant bei σ x ≈ 10 µm. Aus der deduzierten korrespondierenden Solitonbreite x 0 = 4.1 µm<br />
ergibt sich eine Atomzahl von N ≈ 400 Atomen. (b) Die gemessene Atomzahl stimmt mit diesem<br />
Erwartungswert (roter Balken mit einer Breite, die der Ungenauigkeit der Bestimmung<br />
entspricht) gut überein, wobei für t > 40 ms zu kleine Werte gemessen werden. (c) Die konstante<br />
Position der Wellenpakete im Bezugssystem des periodischen Potentials bestätigt, dass die<br />
Präparation an der Bandkante (verschwindenden Gruppengeschwindigkeit) erfolgte; es hat sich<br />
ein stehendes“ Soliton ausgebildet.<br />
”<br />
Grund der Dispersion höherer Ordnung zerfließen, dies ist jedoch ein linearer Effekt<br />
und stellt kein solitonisches Verhalten dar. Die Gruppengeschwindigkeit wäre in diesem<br />
Fall maximal bzw. minimal, die entsprechenden Positionen sind durch die gestrichelten<br />
Linien dargestellt. Zusammenfassend zeigt diese Messung, dass sich nach einer Zeit von<br />
t ≈ 20 ms nicht zerfließende Wellenpakete, helle <strong>Solitonen</strong>, gebildet haben, die relativ
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