Kolde Atomer og Ioner (1p)
Indhold Målet med dette kursus er at give et indblik i den rivende udvikling feltet "kolde atomer og ioner" har været genstand for siden de første forslag til laserkøling af atomer og ioner blev fremsat for ca. 20 år siden. Udviklingen af laserkølingsteknikker har bl. a. betydet, at det nu rutinemæssigt er muligt at danne lokaliserede atomare skyer med temperaturer på kun nogle få µK. Sådanne skyer danner i dag basis for en lang række eksperimenter inden for studier at lys-atomvekselvirkninger, kolde kollisioner, atom optik samt Bose-Einstein kondensering. Med hensyn til ioner har laserkøling bl.a. bevirket, at man kan danne og studere krystaller af ioner i elektromagnetiske fælder. Med små krystaller er det endvidere blevet muligt at manipulere enkelte ioner med henblik på studier af fundamentale kvantemekaniske processer.
I kurset vil såvel teoretiske som eksperimentelle aspekter af følgende emner blive behandlet:
- Laserkølingsteknikker
Herunder bl.a.: Dopplerkøling, polarisationsgradientkøling, Ramankøling og sidebåndskøling.
- Fælder for atomer og ioner
Atomer: Magnetiske, optiske og magnetooptiske fælder Ioner: Paul- og Penning-fælder.
- Atom optik
Atomoptiske elementer, atominterferometri, atomlithografi, atommikroskopi.
- Vekselvirkninger mellem kolde atomer/ioner
Kollisioner mellem kolde atomer, Bose-Einstein kondensering, ionkrystaller.
- Fundamental kvantemekanik med kolde ioner
Kvantespring, kvante-Zeno-effekt, kvante tilstandspreparation, "sub/super radiant"-tilstande, kvantekomputeren.
Forudsætninger
Af.7 Atom-, kerne- og partikelfysik I (eller Af.1)
Litteratur
Udleverede artikler og noter
Kursets form og omfang
Forelæsninger med integrerede øvelser, 2-3 timer ugenligt i F01
Lærer
Michael Drewsen