aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

ene vor dem Eintritt in ein Talbot-Lau Interferometer durch Laserstrahlung
kontrolliert aufgeheizt werden. Der beobachtete graduelle Verlust an
Interferenzfähigkeit erlaubt den direkten Vergleich mit den Vorhersagen
mikroskopischer Dekohärenztheorie [2].
[1] B. Brezger et al., Phys. Rev. Lett. 88, 100404 (2002)
[2] L. Hackermüller et al., Nature, im Druck
Q 17.8 Di 12:45 HS 224
Quantitative Materieoptik mit fragilen van der Waals-Molekülen:
Der Atomabstand im Helium-Trimer 4 He3 — G.C. Hegerfeldt
und •M. Stoll — Institut für Theoretische Physik, Universität
Göttingen, Tammannstraße 1, 37077 Göttingen
Kleine van der Waals-Moleküle, wie beispielsweise das Helium-Dimer
4 He2 und Trimer 4 He3, zeichnen sich durch ihre äußerst geringe Dis-
Q 18 Quantengase II
soziationsenergie aus. Allein die ” sanfte“ Beugung eines kollimierten
Strahls dieser fragilen Quantensysteme in die ersten Ordnungen eines
Nano-Transmissionsgitters ermöglicht gegenwärtig ihre quantitative Untersuchung.
Auf diese Weise konnte bereits die Dissoziationsenergie des
Helium-Dimers von nur 0,1µeV bestimmt werden, welche mit einem enormen
Atomabstand von circa 50˚A im Dimer einhergeht [1].
Die in unserer Arbeitsgruppe formulierte Beugungstheorie für schwach
gebundene Moleküle wurde nun weiterentwickelt und erlaubt erstmals
die Auswertung experimenteller Daten für das Helium-Trimer, die in der
Gruppe von J.P. Toennies am MPI für Strömungsforschung aufgenommen
wurden. Das Ergebnis von circa 10˚A für den Atomabstand im 4 He3
bestätigt bisherige, rein theoretische Vorhersagen.
[1] R. E. Grisenti, W. Schöllkopf, J. P. Toennies, G. C. Hegerfeldt,
T. Köhler, M. Stoll, PRL 85, 2284 (2000)
Zeit: Dienstag 11:00–13:00 Raum: HS 225
Q 18.1 Di 11:00 HS 225
How to STIRAP a vortex — •Gerrit Nandi, Reinhold Walser,
and Wolfgang P. Schleich — Abteilung für Quantenphysik, Universität
Ulm, Germany
We examine an alternative scheme for the optical creation of a superfluid
vortex in a trapped Bose-Einstein condensate ([2],[3]), using the
stimulated Raman adiabatic passage (STIRAP) technique [1]. By exposing
an oblate, axis-symmetric condensate to two co-propagating laser
pulses, one can transfer external angular momentum from the light field
to the matter wave, if one of the beams is the fundamental Gaussian mode
and the other is a Gauss-Laguerre mode of angular momentum m = 1.
We demonstrate the complete transfer efficiency by numerical integration
of the multi-component Gross-Pitaevskii equation and explain the
results with an intuitive and accurate approximation within the Thomas-
Fermi limit. In addition, we discuss residual excitations (breathing modes
[4]) that occur in the 2D regime and present the Bogoliubov excitation
spectrum.
[1] K. Bergmann, H. Theuer and B.W. Shore, Rev. Mod. Phys. 70, 3
(1998)
[2] K.-P. Marzlin, W. Zhang and E. M. Wright, Phys. Rev. Lett. 79, 4728
(1997)
[3] R. Dum, J. I. Cirac, M. Lewenstein and P. Zoller, Phys. Rev. Lett.
80, 2972 (1998)
[4] L. P. Pitaevskii and A. Rosch, Phys. Rev. A. 55, R853 (1997)
Q 18.2 Di 11:15 HS 225
Fast rotating Bose-Einstein condensates in nonharmonic traps
— •Sabine Stock, Vincent Bretin, Zoran Hadzibabic, and Jean
Dalibard — Laboratoire Kastler Brossel, Département de Physique de
l’ENS, 24 rue Lhomond, 75005 Paris, France
For rotating BECs in harmonic traps the rotation frequency is limited
by the trap frequency, above which the centrifugal force overcomes the
trapping force and the condensate‘s centre of mass is destabilized. From
a quantum mechanical point of view the single particle ground state first
becomes infinitely degenerate as the rotation frequency is increased, and
then seizes to exist. In traps steeper than harmonic, this problem can be
overcome so that the way to new regimes is opened.
In our experiment we produce condensates of 87Rb in a
quadratic+quartic transverse potential, so that the quartic potential
confines the condensate at all rotation frequencies. It was
therefore possible to achieve a fast rotation regime where the vortex
lattice becomes disordered and, for rotations faster than the trap
frequency, completely ”dissolves”.
These experiments represent a step towards regimes where a gas of ultra
cold bosons is placed in a potential with a highly degenerate ground
state. We plan to pursue this work towards regimes with much smaller
numbers of atoms, where effects analogue to the Quantum Hall Effect
might be observed.
[1] V. Bretin et al., cond-mat/0307464
94
Q 18.3 Di 11:30 HS 225
Bright discrete solitons in Bose-Einstein condensates —
•Veronica Ahufinger 1 , Anna Sanpera 1 , Luis Santos 1 , Paolo
Pedri 1,2 , and Maciej Lewenstein 1 — 1 Institut für Theoretische
Physik, Universität Hannover, D-30167 Hannover, Germany —
2 Dipartimento di Fisica, Università di Trento and BEC-INFM, I-38050
Povo, Italy
We analyze the conditions to generate bright discrete solitons either in
attractive or repulsive one-dimensional Bose-Einstein condensates under
realistic experimental conditions. In the case of positive scattering length
the phase imprinting method is used to reach the so called staggered configuration.
In this case the generation of solitons at finite temperature has
also been studied. Our results show that the typical size of the discrete
soliton allows its generation even in the presence of phase fluctuations.
Once generated, the mobility of these entities, established by the presence
of the Peierls-Navarro barrier on one hand and the width on momentum
of the soliton on the other, has been addressed. Motion in the linear
region is only possible if the soliton populates a number of sites large
enough to be localized in momentum space. The generation of localized
structures in higher dimensions than one is also reported.
Q 18.4 Di 11:45 HS 225
Helle Gap-Solitonen für Atome mit repulsiver Wechselwirkung
— •Michael Albiez, Thomas Anker, Bernd Eiermann, Stefan
Hunsmann, Rudolf Gati, and Markus Oberthaler — Kirchhoff-
Institut für Physik, Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 227,
69120 Heidelberg
Nicht-zerfließende Wellenpakete, helle Solitonen, sind ein Musterbeispiel
für nichtlineare Wellendynamik. Wir berichten über die erste
experimentelle Realisierung von einer neuen Klasse von Solitonen, die
nur in periodischen Potentialen existieren - helle atomare Gap-Solitonen.
Sie können auch für repulsive Atom-Atom Wechselwirkung entstehen,
wenn diese durch eine anomale lineare Dispersion kompensiert wird. In
unseren Experimenten verwenden wir ein 87 Rb Bose-Einstein Kondensat
in einem quasi-eindimensionalen Wellenleiter. Das periodische Potential
wird durch eine weitverstimmte stehende Lichtwelle realisiert. Durch
Präparation des Kondensats im Bereich anomaler Dispersion[1] können
Gap-Solitonen erzeugt werden. Die gute experimentelle Kontrolle
ermöglicht die Durchführung systematischer Untersuchungen von
Gap-Solitonen. Die Ergebnisse sind in sehr guter Übereinstimmung
mit den theoretischen Vorhersagen eines einfachen eindimensionalen
Modells. Das atomare System erlaubt es, das Soliton in Echtzeit zu
manipulieren und stellt damit ein ideales experimentelles Modell dar,
um nichtlineare Wellenphänomene zu studieren.
[1] B. Eiermann et al., Dispersion management for atomic matter waves,
Phys. Rev. Lett. 91, 060402 (2003)
Q 18.5 Di 12:00 HS 225
Stochastic simulation of a one-dimensional Bose-gas via factorization
of the kinetic energy — •Bernd Schmidt, Lev I. Plimak,
and Michael Fleischhauer — Fachbereich Physik, Technische Univ.
Kaiserslautern
The one-dimensional (1D) δ-interacting Bose-gas is a well suited model
to test the feasibility of numerical methods for a later extension to simulating
Bose-gases in general. Exact solutions are known for the homo-