Atomarer Wasserstoff in einem optischen Gitter

• Antragsteller: Omer Amit, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 534953889

Die einfache Struktur des Wasserstoffatoms wird häufig als Prüfstand für die Quantenelektrodynamik (QED) verwendet. Die Spektroskopie von eingefangenen atomaren Proben kann die Präzision und Genauigkeit dieser Tests erheblich verbessern. Das Einfangen von atomarem Wasserstoff in einem optischen Gitter ist bisher noch nie gelungen. Ich schlage neue und neuartige Methoden vor, um atomaren Wasserstoff in eine optische Dipolfalle zu laden, ohne supraleitende Magnete oder Vakuum-Ultraviolettlaser zu verwenden. Standardtechniken der Atomphysik, wie z. B. die Doppler-Kühlung, sind aufgrund der geringen Masse des Wasserstoffatoms und der hohen Übergangsfrequenzen vom Grundzustand nur schwer anwendbar. Meine neuen Methoden machen sich diese beiden Eigenschaften zunutze und ermöglichen es uns zum ersten Mal, atomaren Wasserstoff in einer Dipolfalle mit magischer Wellenlänge einzufangen. Eine solche Falle wird benötigt, um die höchste Präzision zu erreichen. Ziel der Forschung ist es, den 1S-2S-Übergang mit einer natürlichen Linienbreite von 1,3 Hz aufzulösen. Ein solches System kann auch als "berechenbare" Atomuhr verwendet werden, die dazu beitragen kann, die SI-Sekunde in Bezug auf die Rydberg-Konstante neu zu definieren.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle