Titelaufnahme

Titel
Correlations in ultracold Bose Einstein condensates / Autorin: Miriam Mutici
Verfasser/ VerfasserinMutici, Miriam
Begutachter / BegutachterinHohenester Ulrich
Erschienen2013
Umfang48 Bl. : 2 Zsfassungen ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2013
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Bose-Einstein-Kondensation / Ultrakaltes Atom / Bose-Einstein-Kondensation / Ultrakaltes Atom / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-49144 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Correlations in ultracold Bose Einstein condensates [3.51 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Ziel dieser Diplomarbeit ist es, ein Modell zur Beschreibung der Erzeugung von quantenphysikalischkorrelierten Atompaaren zu finden, welche von einem quasi Bose-EinsteinKondensat ausgesandt werden. Den Ausgangspunkt für diese Arbeit bildet ein entsprechendesExperiment, welches von einer Gruppe am Atominstitut der Technischen UniversitätWien realisiert und in [1] veröffentlicht wurde.Als Quelle dient ein eindimensionales, entartetes Bosegas, welches im Grundzustand eineslänglichen, magnetischen Potentials gefangen ist und durch Schütteln dieser Magnetfalle inden ersten Anregungszustand, in radialer Richtung, gebracht wird. Daraus werden Paarevon Atomen mit entgegengesetztem Impuls ausgesandt, die sich daraufhin in longitudinaleRichtung, von der Quelle weg bewegen.Um dieses Verhalten zu modellieren, benutzen wir einen Dichte-Matrix-Ansatz, welchenwir zunächst auf ein vereinfachtes Zwei-Moden-Modell des Emissionsprozesses anwenden unddabei verschiedene Faktorisierungsschemata und einen Pseudospinoperator-Ansatz testen.Des Weiteren berechnen wir die Emissionsrate auch in einem Coupled-Custer-Ansatz undvergleichen die erhaltenen Ergebnisse mit der exakten Lösung der Schrödingergleichung,welche für das Zwei-Moden-Modell noch möglich ist. Im Dichte-Matrix-Formalismus führenwie in der Näherung erster Ordnung eine Verallgemeinerung zu einem Mehr-Moden-Modelldurch. Dabei erlauben wir die Besetzung mehrerer Zwillingsmoden und beziehen auch denAnregungsprozess in unsere Simulation mit ein, was uns eine adäquate Beschreibung desExperiments ermöglicht.[1] R. Bucker, J. Grond, S. Manz, T. Berrada, T. Betz, C. Koller, U. Hohenester,T. Schumm, A. Perrin, and J. Schmiedmayer, Nature Physics 7, 608 (2011), ISSN 1745-2473, URL http://dx.doi.org/10.1038/nphys1992.

Zusammenfassung (Englisch)

The aim of this thesis is to find a model that describes the generation of twin-atom beams emitted from a quasi Bose-Einstein condensate. Our work is motivated by an experiment performed by a group from the Institute of Atomic and Subatomic Physics at the Vienna University of Technology and was published in [1].Starting point for the generation of twin-atom beams is a one-dimensional, degenerate Bose gas trapped in the ground state of an elongated magnetic potential. This quasi-condensate is transferred to the first radial excited state by shaking the trap. Subsequently, pairs of atoms with opposite momenta are emitted from the source and propagate in longitudinal direction.To model this behavior, we use a density matrix approach which is first applied to a simplified two-mode model of the emission process. We probe different factorization schemes, a pseudospin-operator ansatz, and a coupled-cluster approach, and compare the results to the one obtained by the exact solution of the full Schrödinger equation. Then we use the first-order approximation within the density matrix approach and generalize it to a multi-mode model. We allow several twin-modes to be populated and also imply the pumping-process in our simulation, finding good agreement with the experiment.[1] R. Bucker, J. Grond, S. Manz, T. Berrada, T. Betz, C. Koller, U. Hohenester,T. Schumm, A. Perrin, and J. Schmiedmayer, Nature Physics 7, 608 (2011), ISSN 1745-2473, URL http://dx.doi.org/10.1038/nphys1992.