aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

87 227901 (2001).
Q 13.5 Di 12:15 HS 101
Pattern Recognition on a Quantum Computer — •Ralf
Schützhold — Institut für Theoretische Physik, Technische Universität
Dresden, 01062 Dresden — Department of Physics and Astronomy,
University of British Columbia, Vancouver, British Columbia, Canada
V6T 1Z1
Q 14 Optische Messtechnik
By means of a simple example, it is demonstrated that the task of
finding and identifying certain patterns in an otherwise (macroscopically)
unstructured picture (data set) can be accomplished efficiently
by a quantum computer. Employing the powerful tool of the quantum
Fourier transform, the proposed quantum algorithm exhibits an exponential
speed-up in comparison with its classical counterpart.
Zeit: Dienstag 11:00–12:45 Raum: HS 204
Q 14.1 Di 11:00 HS 204
Multiexponentielles Dynamisches τ-Mapping in der 2-
Photonenmikroskopie — •Bülent Peker, Raluca Niesner und
Karl-Heinz Gericke — IPC @ TU-Braunschweig, Hans-Sommer-Str.
10, D-38106 Braunschweig
Das auf 2-Photonen-Anregung basierende Fluorescence Lifetime Imaging
(FLIM) hat sich in den letzten Jahren als eine herausragende Methode
in der subzellulären Erforschung biologischer Proben sowohl ”ex
vivo ” als auch ”in vivo ” erwiesen. Die 2-Photonen-Anregung ist ein
zukunftsträchtiges Verfahren, in komplexen Geweben und Zellverbänden
vitalitätsschonende Messungen über längere Zeit und mit hoher Ortsauflösung
durchzuführen. Die dadurch mögliche Beobachtung von biologischen
Reizbeantwortungen mittels 2-Photonen FLIM war aber mit
dem bisherigen Stand der FLIM-Auswertung wegen des hohen Rechenaufwands
nicht zu leisten. Mit der auf diesem Gebiet innovativen Implementierung
einer nicht-iterativen Methode haben wir dies verwirklicht.
Neben multiexponentiellen NAD(P)H-Auswertungen zeigen erfolgreiche
Anwendungen im Bereich pH-, η- und τ- Imaging in künstlichen Hautkonstrukten
das Potential unserer Methode und führen uns subzelluläre
Details vitaler Zellen vor Augen.
Q 14.2 Di 11:15 HS 204
Streulicht und Rauhigkeit von Spiegelsubstraten und dünnen
dielektrischen Schichten — •G. Seewald, Ch. Scharfenorth, F.
Elsholz und H.J. Eichler — TU-Berlin, Fakultät II, Optisches Institut,
P1-1, Straße des 17.Juni 135, 10623 Berlin
Weitere Entwicklungen von Hochleistungslasern erfordern den
Einsatz von hochwertigen Optiken mit streuarmen, d.h. glatten
Oberflächen. An Substraten und dünnen dielektrischen Schichten
wurden Oberflächenrauhigkeiten im Bereich von 1-10 nm auf einer
Fläche von 0,5-10µm Kantenlänge mittels der Raster-Kraft-Mikroskopie
(RKM) gemessen. Größere Flächen wurden durch ortsaufgelöste
Streulichtmessungen charakterisiert, aus denen ebenfalls Oberflächen-
Rauhigkeiten bestimmt werden können. Die Ergebnisse von RKM und
Streulichtmessungen werden vergleichend diskutiert.
gefördert durch BMBF (FKz.:03C0330A)
Q 14.3 Di 11:30 HS 204
Charakterisierung thermischer Rauschquellen des LISA-
Pathfinder- und LISA-Interferometers — •Frank Steier 1 ,
Vinzenz Wand 1 , Antonio Francisco Garcia Marin 1 , Felipe
Guzman Cervantes 1 , Sascha Skorupka 1 , Michael Tröbs 2 ,
Gerhard Heinzel 1 und Karsten Danzmann 1 — 1 Max-Planck-
Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) Teilinstitut
der Universität Hannover, Callinstrasse 38, D-30167 Hannover — 2 Laser
Zentrum Hannover e.V., Hollerithallee 8, D-30419 Hannover
Die LISA-Pathfinder-Weltraummission ist ein Technologiedemonstrationsmission
für den darauffolgenden Bau des ersten nicht erdgebundenen
Gravitationswellen-Detektors LISA (Laser Interferometer Space Antenna).
Der Einfluss von thermischen Fluktuationen auf das Interferometer,
insbesondere der der optischen Fenster vor den Testmassen wird
untersucht. Desweiteren werden prinzipielle Fragen geklärt, die die Verwendbarkeit
von Polarisationsoptik betreffen. Beide Rauschquellen sind
vorausichtlich durch Temperaturschwankungen dominiert. Diese Untersuchungen
sollen dazu beitragen, eine Minimalanforderung für die Temperaturstabilität
auf der optischen Bank der Satelliten zu liefern, die
vorausichtlich im Bereich von 10 −5 K √ Hz bei 1 mHz liegen wird. Dazu
haben wir eine Testkammer mit einer Stabilität von 10 −3 K/ √ Hz entwickelt,
die im Bereich von −5 ◦ C bis 45 ◦ C stabilisiert werden kann.
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Q 14.4 Di 11:45 HS 204
Phasemapping des Interferenzmusters für die Weltraummissionen
LISA Pathfinder und LISA — •Felipe Guzman, Gerhard
Heinzel, Antonio Garcia, Vinzenz Wand und Karsten Danzmann
— Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-
Institut), Universität Hannover, Callinstrasse 38, D-30167 Hannover
Vorherige Phasenauslesungen bei einem heterodynen Mach-Zehnder-
Interferometer zeigten eine inhomogene räumliche Struktur des Interferenzmusters.
Diese Inhomogenität wird von ungleichmäßigen Phasenfronten
in Verbindung mit Strahlwackeln und endlichen Aperturen verursacht
und können Längenänderungen vortäuschen.
Vorgestellt wird eine Untersuchungsmethode, die die räumliche Struktur
des Interferenzmusters bestimmt, indem daraus die Phasen der Wellenfronten
ermittelt werden. Mit einer CCD-Kamera werden dafür innerhalb
einer Periode der Heterodynfrequenz mehrere Bilder mit kurzer
Belichtungszeit aufgenommen und ausgewertet.
Q 14.5 Di 12:00 HS 204
Phase locking auf einen LISA-Arm: Experimentelle Simulationen
— •Antonio Francisco Garcia Marin, Vinzenz Wand,
Gerhard Heinzel und Karsten Danzmann — Max Planck Institut
für Gravitationsphysik, Albert Einstein Institut und Universität Hannover,
Callinstrasse 38, 30167 Hannover
Für den weltraumbasierten Gravitationswellendetektor LISA stellt die
Frequenzstabilisierung eine grosse Herausforderung dar, da die erreichbare
Empfindlichkeit des Interferomenters bei Verwendung von nicht stabilisierte
Lasern mehrere Grössenordnungen vom Ziel entfernt liegt.
Es wird sowohl an experimentellen Stabilisierungsmethoden geforscht
(wie locking auf sehr stabile Resonatoren oder atomare Übergänge) als
auch an neuen theoretischen Möglichkeiten (z.B Time Delay Interferometrie).
Eine Option wäre die Benutzung des Abstandes zwischen zwei Satelliten
(LISA-Arm) als Längenreferenz für die Laserstabilisierung. Dabei
bilden die 33 sekunden Lichtlaufzeit zwischen den Satelliten die grösste
Herausforderung, um eine signifikante Unterdrückung des Frequenzrauschens
zu erreichen.
Dieser Vortrag stellt ein Experiment vor, das die oben beschriebene
Situation simuliert. Hierbei handelt es sich um die Detektion der Phase
zwischen zwei elektrischen Signalen eines Oszillators die einen grossen
Delay zueinander haben.
Obwohl diese Messung in einem anderen Frequenzbereich stattfindet,
stellt sie eine gute Simulation aller grundlegenden LISA-Elemente dar
und erlaubt die neuesten Phase-Locking Theorien zu überprüfen.
Q 14.6 Di 12:15 HS 204
Ergebnisse der SMART-2/LISA-Pathfinder Phasenmeterentwicklung
und der Experimente zur picometergenauen Heterodyninterferometrie
— •Vinzenz Wand, Gerhard Heinzel, Antonio
Garcia, Frank Steier, Felipe Guzman und Karsten Danzmann
— Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-
Institut), Institut für Atom- u. Molekülphysik der Universität Hannover,
Callinstrasse 38, D-30167 Hannover
Im Rahmen der Design- und Testphase der LISA-Pathfinder (LPF)
Interferometrie wurde ein digitales, FFT-basiertes Phasenmeter zur picometergenauen
Abstandsüberwachung zweier freifliegender Testmassen
entwickelt und dessen Rauschverhalten eingehend charakterisiert.
Nach Identifizierung und Beseitigung vieler Rauschquellen erreicht die
Phasenmessung von Signalen im kHz-Bereich eine Empfindlichkeit von
10 −5 rad/ √ Hz im Fourierfrequenzbereich von 3-30 mHz - dem Messfenster
von LISA-Pathfinder.
In einem Tischexperiment wurde das Interferometriekonzept der LISA-