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Quantenoptik mit kalten Atomen

Arbeitsgruppe 4.31

Zwei-Stufen-Laserkühlung

Die Temperaturen, die mit den Verfahren der Laserkühlung erreicht werden können, hängen von der Zeitskala des Kühlprozesses ab.
Langsame Prozesse gestatten es, geringere Geschwindigkeiten zu erreichen und diese genauer zu vermessen. Für Calcium kann dazu der sehr schmale Übergang bei 657 nm benutzt werden.

Wir haben damit eine Wolke von ca. 1 Million Calcium-Atomen auf eine Temperatur von wenigen Millionstel Grad (6 µK) über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt. Die mittlere Geschwindigkeit betrug nur noch ca. 5 cm/s.

Diese niedrigen Temperaturen waren entscheidend, um die Atome in optischen Fallen zu speichern und durch Verdampfungskühlung ein Bose-Einstein Kondensat zu erzeugen.

Energienieveauschema von Calcium mit Wellenlängen und Übergangsraten