aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Q 46.9 Fr 13:00 HS 204
Design und Test eines FADOF-Systems zur Messung von Temperaturprofilen
von Wasser. — •Alexandru Popescu und Thomas
Walther — TU Darmstadt, Institut für Angewandte Physik, AG
Laser und Quantenoptik, Schlossgartenstr. 7, D-64289 Darmstadt
Vorgestellt wird eine Möglichkeit aktiv Temperaturprofile von großen
Wasserflächen schnell und mit hoher Genauigkeit bis zu theoretischen
Tiefen von 100m zu bestimmen. Dazu soll ein Faraday-Anomalous-
Dispersion-Optical- Filter-System aufgebaut und getestet werden. Es
Q 47 Quanteneffekte IV
nutzt die magnetfeldabhängige Rotation der Polarisation des Lichtes
beim Durchlaufen einer Atomgas-Zelle aus, um einen sehr schmalbandigen,
abstimmbaren optischen Filter aufzubauen. Diese Filter sind in der
Lage kleine Frequenzverschiebungen bei einer Wellenlänge von 532 nm
mit einer Genauigkeit von einigen MHz aufzulösen. Dieses macht die Nutzung
der Brillouin-Streuung im Wasser als Temperaturindikator möglich.
Der Filter ist durch seine Bauart unempfindlich gegenüber Vibrationen
und erlaubt den Einsatz in Flugzeugen oder Hubschraubern.
Arbeiten zur Simulation und experimentelle Realisation werden vorgestellt.
Zeit: Freitag 11:00–13:00 Raum: HS 218
Q 47.1 Fr 11:00 HS 218
Stabilität des gekickten Rotators mit Hilfe des Loschmidtechos
— •Florian Haug 1 , Marc Bienert 1 , Thomas H. Seligman 2 ,
Mark G. Raizen 3 und Wolfgang P. Schleich 1 — 1 Abteilung
für Quantenphysik, Universität Ulm, 89069 Ulm — 2 Centro de Ciencas
Física, University of Mexico, Cuernavaca, Mexico — 3 Center for Nonlinear
Dynamics and Department of Physics, The University of Texas at
Austin, Austin, TX 78712-1081
Das Loschmidtecho kann als mögliches Stabilitätskriterium für die Dynamik
eines Systems sowohl in der klassischen als auch in der quantenmechanischen
Beschreibung herangezogen werden. Dabei wird der Einfluß
kleiner Störungen in der Hamiltonfunktion auf die Zeitentwicklung
des Systems betrachtet. Wir untersuchen mit Hilfe dieses Kriteriums
die Stabilität des quantenmechanischen gekickten Rotators. Nach einem
Vorschlag von A. Peres verwenden wir dazu den quantenmechanischen
Überlapp bzw. die Fidelity zweier leicht unterschiedlich propagierter Wellenfunktionen.
Abhängig davon, ob der klassische Grenzfall des gekickten
Rotators integrabel oder chaotisch ist, erwartet man unterschiedliche
Gesetzmäßigkeiten beim Fidelityzerfall. Wir zeigen dies anhand numerischer
Simulationen und vergleichen diese mit den theoretischen Vorhersagen.
Darüberhinaus diskutieren wir eine mögliche atomoptische Realisierung
zur Messung des Loschmidtechos mit Hilfe eines Bose-Einstein-
Kondensats.
Q 47.2 Fr 11:15 HS 218
Quantum diffusion and spectral properties in the delta kicked
harmonic oscillator — •Andre R. R. Carvalho and Andreas
Buchleitner — Max-Planck-Institute for the Physics of Complex Systems,
Nöthnitzer Str. 38, D-01187 Dresden
The classical delta kicked harmonic oscillator can exhibit very interesting
phase space structures depending on the ratio between the oscillator
and the kicking frequencies. For rational values of this ratio, a stochastic
web covers the phase space following a crystal or quasi-crystal symmetry
while the energy of the system can grow in a diffusive (linear in time)
or anomalous way, depending on the initial condition. The quantum mechanical
version of this model, that could be implemented in ion traps
experiments, can show different behaviors for the energy growth ranging
from complete localization to faster than classical diffusion. We analyze
the quantum diffusion scenario and its relation to the spectral properties
of the system. In particular, we study the role of an effective Planck’s
constant (which is related to the Lamb-Dicke parameter in ion traps) in
the different diffusion regimes.
Q 47.3 Fr 11:30 HS 218
Fidelity for δ-kicked atoms at quantum resonance — •Sandro
Wimberger 1,2 and Andreas Buchleitner 1 — 1 Max-Planck-
Institute for the Physics of Complex Systems, Nöthnitzer Str. 38,
D-01187 Dresden — 2 International Centre for the Study of Dynamical
Systems, Università degli Studi dell’ Insubria, Via Valleggio 11, I-22100
Como
A characteristic feature emanating from classical chaos displays in the
extreme sensitivity to changes of the system’s parameters. On the quantum
level, one may therefore replace “sensitivity to initial conditions” by
“sensitivity to changes in the Hamiltonian” to characterise the stability
of quantum dynamics. A quantitative measure of the stability of quantum
states with respect to changes in the Hamiltonian is the “fidelity”,
the overlap of two initially identical states which are exposed to distinct
evolutions [1].
We present analytical results on the time dependence of the fidelity for
132
an ensemble of δ-kicked atoms, at quantum resonance conditions [2],
and in experimentally feasible parameter ranges [3]. While the fidelity
saturates in absence of noise, decoherence by spontaneous emission [2]
leads to a decay whose properties depend on the precise action of the
noise.
[1] A. Peres, Phys. Rev. A 30, 1610 (1984)
[2] S. Wimberger et al., Nonlinearity 16, 1381 (2003)
[3] S. Schlunk et al., Phys. Rev. Lett. 90, 054101 (2003)
Q 47.4 Fr 11:45 HS 218
Coherent backscattering of light by atoms in the saturated
regime — •Thomas Wellens 1,2 , Benoit Gremaud 2 , Dominique
Delande 2 , and Christian Miniatura 1 — 1 Laboratoire Ondes et
Désordre, FRE 2302 du CNRS, 1361 route des Lucioles, F-06560 Valbonne
— 2 Laboratoire Kastler Brossel, Université Pierre et Marie Curie,
4 Place Jussieu, F-75005 Paris
We present the first calculation of coherent backscattering of light by
saturated atoms. We consider two distant atoms in free space, interacting
with a quasi-monochromatic laser pulse. By restricting ourselves to twophoton
scattering processes, we employ a perturbative approach, valid
up to second order in the incident laser intensity. The backscattering
enhancement factor, i.e. the intensity detected in exact backscattering
direction divided by the background intensity, is found to be smaller
than two (after excluding single scattering). This indicates a loss of coherence
between the doubly scattered light emitted by atom 1 and 2,
respectively. Since the undetected photon carries information about the
path of the detected photon, the coherence loss can be explained by a
which-path argument, in analogy to a double-slit experiment.
Q 47.5 Fr 12:00 HS 218
Quantum optics of interferences in terms of the group SO(1, 2)
— •Hans Kastrup — DESY, Theorie Gruppe, Notkestr. 85, 22603
Hamburg
The interference pattern of two superposed optical amplitudes Aj =
|Aj| exp(i ϕj), j = 1, 2, is esentially determined by the 3 quantities h0 =
I(1,2) = |A1||A2|, h1 = I(1,2) cos ϕ, h2 = −I(1,2) sinϕ, ϕ = ϕ1 − ϕ2 which
parametrize the associated optical phase space S 2 = {φ mod 2π, I(1,2) >
0}. The Poisson brackets {hi, hj}ϕ,I (1,2) constitute the Lie algebra of the
group SO(1, 2). This implies that the quantum theory of the system can
be implemented in terms of (“positive discrete series”) irreducible unitary
representations of that group, where the 3 classical functions hj are
replaced by self-adjoint operators Kj which are the basic quantum mechanical
“observables” here. K1 and K2 “measure” the phase content of
appropriate states, e.g. coherent ones (there are 3 different types of coherent
states in the framework of the group SO(1, 2) !) One important
prediction is that the classical Pythagorean relation h 2 1 + h 2 2 = h 2 0 generally
will be violated in the quantum theory. It should be possible to
test the theory in multiport quantum optical experiments. Ref.: quantph/0307069;
Fortschr. Phys. 51(2003), 975.
Q 47.6 Fr 12:15 HS 218
Black hole analogues with (slow) light — •Ralf Schützhold 1,2
and William G. Unruh 2 — 1 Institut für Theoretische Physik, Technische
Universität Dresden, 01062 Dresden — 2 Department of Physics
and Astronomy, University of British Columbia, Vancouver, British
Columbia, Canada V6T 1Z1
The main idea of black hole analogues is to consider an alternative
set-up based on laboratory physics which reproduces major features –