Charged impurities in an ultracold gas of atoms (A08)

• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
• Term: from 2010 to 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5486344

Wir möchten die Dynamik eines einzelnen, atomaren Ions untersuchen, das in einem Gas ultrakalter, neutraler Atome eingetaucht ist. Das Ion wird dabei in einer linearen Paulfalle gehalten, während das Atomgas in einer optischen Dipolfalle gefangen wird. Wir haben im Wesentlichen zwei Forschungsziele. Zum einen möchten wir Polaron-Physik untersuchen in einem Regime signifikant stärkerer Kopplung als im Vergleich zu anderen bisherigen Realisierungen. Die starke Kopplung ist Resultat des langreichweitigen, anziehenden 1/r4 Polarisations-Potenzial zwischen Ion und Atom. Zum anderen möchten wir erstmals den Dekohärenz-Prozess eines einzelnen Fremdatoms untersuchen, das über Stöße an ein Bad kalter Atome gekoppelt ist. Um das für beide Experimente erforderliche ultrakalte Regime zu erreichen, müssen zunächst noch einige offene Fragen zur Dynamik der Atom-Ion Kollisionen in einer Paul-Falle geklärt werden. Weiterhin möchten wir Atom-Ion Feshbachresonanzen nachweisen, um damit im Anschluss die Atom-Ion Wechselwirkung zu kontrollieren.

• DFG Programme: CRC/Transregios
• Subproject of: TRR 21: Control of Quantum Correlations in Tailored Matter: Common Perspectives of Mesoscopic Systems and Quantum Gases
• Applicant Institution: Universität Stuttgart
• Co-Applicant Institution: Universität Ulm
• Project Head: Professor Dr. Johannes Hecker Denschlag