aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Q 12.6 Mo 17:45 HS 225
Präzisions-Molekülspektroskopie durch Photoassoziation in optischen
Gittern — •T. Best 1,2 , T. Rom 1,3,2 , O. Mandel 1,3,2 , S.
Fölling 2 , A. Widera 1,3,2 , M. Greiner 4 , T.W. Hänsch 1,3 und I.
Bloch 1,3,2 — 1 LMU München — 2 Universität Mainz — 3 MPI für Quantenoptik,
Garching — 4 JILA, Boulder, CO
Photoassoziation von ultrakalten Atomen ist ein wichtiges Werkzeug
zur Untersuchung interatomarer Wechselwirkungspotentiale. Ausgehend
von einem Mott-Isolator-Zustand in einem optischen 3D-Gitter ist
Photoassoziations-Spektroskopie ohne Doppler- und mean-field-
Verbreiterung möglich. Die lange Lebensdauer der auf einzelnen
Gitterplätzen isolierten Moleküle erlaubt eine hohe Frequenzauflösung
[1]. Mithilfe phasengelockter Diodenlaser konnten wir Vibrationsniveaus
des elektronischen Grundzustandes 3 Σ + u von 87 Rb-Dimeren mit hoher
Präzision untersuchen. Dabei ließen sich Zustände mit Bindungsenergien
von bis zu 40 GHz durch einen Raman-Prozess adressieren. Der Vergleich
mit berechneten Molekülniveaus ermöglicht es, die Genauigkeit der verwendeten
Molekülpotentiale zu verbessern. Ausgehend von diesen stark
gebundenen Zuständen sollte es möglich sein, in einem zweiten Schritt
durch einen weiteren Raman-Prozess den absoluten Grundzustand in
den internen und externen Freiheitsgraden zu erreichen.
[1] Vortrag von T. Rom
Q 12.7 Mo 18:00 HS 225
High light intensity photoassociation in a Bose-Einstein condensate
— •Thomas Gasenzer — Institut für Theoretische Physik,
Universität Heidelberg, Philosophenweg 16, 69120 Heidelberg, Germany
Q 13 Quantencomputer
We investigate theoretically the single-color photoassociation yield of
Bose-Einstein condensed sodium atoms for light intensities of the order
of and above those applied in a recent experiment [C. McKenzie, et al.,
Phys. Rev. Lett. 88, 120403 (2002)]. Taking into account second order
correlations formed in the many body system by the elastic atomic collisions
under the influence of the photoassociation laser, we derive the
time evolution of the remaining condensate fraction. Our results give no
indication for the saturation of the loss rate of condensate atoms due to
reasons other than the unitarity limit. We discuss the physical grounds
for the possibility of intensity enhanced atom loss as well as the limits
for the production of ground state molecules.
Q 12.8 Mo 18:15 HS 225
Fractional Quantum Hall Effect States in 2D ultra-cold dipolar
Fermi-gases — •Klaus Osterloh — co ITP Hannover Appelstr. 2
30167 Hannover
We propose the existence of ’Fractional Quantum Hall Effect’-like
states in ultra-cold two-dimensional and rapidly rotating Fermi-gases
with dipole-dipole interactions. The energy gap of such a system with
respect to quasi-particle excitations is derived. The result motivates the
possibility to create as well as detect the existence of this correlated state
by future experiments.
Zeit: Dienstag 11:00–12:30 Raum: HS 101
Gruppenbericht Q 13.1 Di 11:00 HS 101
Towards an ion-trap quantum computer — •Tobias Schaetz,
M. Barrett, J. Britton, J. Cheverini, W.M. Itano, J. Jost,
C. Langer, D. Leibfried, R. Ozeri, T. Rosenband, and D.J.
Wineland — NIST, 325 Broadway, 80305 Boulder CO, USA
We discuss experiments devoted to realizing the elements of quantum
information processing using trapped atomic Be+ ions. Recent work includes
(1) distribution of entanglement over a multi-zone trap structure
(2) demonstration of a dense-coding protocol, (3) demonstration of enhanced
qubit detection efficiency using quantum logic, and (4) generation
of GHZ states and their application to enhanced precision in spectroscopy.
We discuss efforts towards realizing more complicated protocols
such as teleportation, and work devoted to incorporation of sympathetic
cooling in a multiplexed trap structure.
* Supported NSA, ARDA, NIST and DFG (Scha 973/1-1)
Q 13.2 Di 11:30 HS 101
Atomic Quantum Systems in Optical Micro-Structures —
•Jonas Ries 1 , Andre Lengwenus 1 , Tobias Müther 1 , Falk
Scharnberg 1,2 , Niels Ubbelohde 1 , Michael Volk 1 , Wolfgang
Ertmer 1 , and Gerhard Birkl 1 — 1 Institut für Quantenoptik,
Universität Hannover, Welfengarten 1, D-30167 Hannover, Germany —
2 Swinburne University of Technology, Melbourne, Australia
State-of-the-art technology in micro- and nano-fabrication can be combined
with the quantum optical techniques of laser cooling, laser trapping,
and quantum control to achieve efficient preparation of atomic
quantum systems. Using optical micro-structures for this purpose allows
us to create versatile trapping and guiding geometries with high flexibility.
Together with a significant degree of decoupling from the environment,
this approach makes scalable systems for the investigation of quantum
physics with neutral atoms accessible for experimental research. Potential
studies range from fundamental questions of quantum physics, such as
investigations of decoherence, to the application in quantum information
processing and integrated atom optics.
We investigate the realization of small-scale quantum processors and
atom optical systems for the coherent manipulation of atomic matter
waves which are based on dipole potentials created by optical microstructures.
89
Q 13.3 Di 11:45 HS 101
Quantencomputing mit Molekülschwingungen im 3D Acetylen-
Modell — •Ulrike Troppmann 1 , Carmen Tesch 2 und Regina
de Vivie-Riedle 1 — 1 Department Chemie, Ludwig-Maximilians-
Universität München — 2 Max-Planck-Institut für Quantenoptik,
Garching
Unser Implementierungsvorschlag von molekularem Quantencomputing
basiert auf Qubitzuständen, die durch optische Anregung von Molekülschwingungen
kodiert werden [1]. Globale Quantengatter werden
hierzu mit speziell geformten fs-Laserpulsen ausgeführt, welche unter Anwendung
der Optimal Control Theory berechnet werden können. Als ein
Modell-System dient das Acetylen-Molekül, dessen zwei IR-aktive Moden
ein zwei-Qubit-System repräsentieren. In einem erweiterten 3D Modell
von Acetylen untersuchen wir den Einfluss einer dritten, nicht IR-aktiven
Mode über anharmonische Resonanzen und Kombinationszustände [2].
Es wird gezeigt, dass solche Wechselwirkungen durch die spezielle Form
der fs-Laserpulse kontrolliert werden können und eine Realisierung von
globalen Quantengattern in diesem komplexeren System möglich ist.
[1] C. M. Tesch, R. de Vivie-Riedle, Phys. Rev. Lett., 89, (2002), 157901.
[2] U. Troppmann, C. M. Tesch, R. de Vivie-Riedle, Chem. Phys. Lett., 378, (2003),
273.
Q 13.4 Di 12:00 HS 101
Quantenrechnen mit Sprungkodes unter nicht idealen Bedingungen
— •Oliver Kern und Gernot Alber — Institut für Angewandte
Physik, Technische Universität Darmstadt, D-64289 Darmstadt
Damit ein Quantencomputer zuverlässig über längere Zeit rechnen
kann, müssen seine Qubits vor Dekohärenz geschützt werden, die infolge
unkontrollierbarer Wechselwirkungen mit einer Umgebung auftreten
kann. Für den Fall, dass die Qubits spontan in statistisch unabhängige
Reservoirs zerfallen, kann man dies durch den Einsatz von Sprungkodes
(Detected-Jump Error-Correcting Codes [1]) erreichen. Unter idealen
Bedingungen arbeiten diese fehlerkorrigierenden Quantenkodes perfekt.
Anhand numerischer Simulationen diskutieren wir die Frage, inwieweit
diese Quantenkodes auch unter nicht idealen, realistischen Bedingungen
imstande sind, Quantenalgorithmen zu stabilisieren. Die Stabilität dieser
fehlerkorrigierenden Quantenkodes wird am Beispiel verschiedener Quantenalgorithmen
[2] diskutiert.
/1/ G. Alber, Th. Beth, Ch. Charnes, A. Delgado, M. Grassl, and M.
Mussinger, PRA 68, 012316 (2003).
/2/ G. Benenti, G. Casati, S. Montangero, and D. L. Shepelyanski, PRL