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M. Wahnschaffe (2016) Engineered microwave control for trapped ions, Dissertation, Leibniz Universität Hannover More Info
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M. Wahnschaffe (2016) Engineered microwave control for trapped ions, Dissertation, Leibniz Universität Hannover Weitere Informationen
  Quantum Logic Spectrosc...  
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QUANTUM LOGIC SPECTROSCOPY WITH HIGHLY CHARGED IONS
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QUANTENLOGIKSPEKTROSKOPIE MIT HOCHGELADENEN IONEN
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D. Leibfried, E. Knill, C. Ospelkaus, D. J. Wineland (2007) Transport quantum logic gates for trapped ions, Physical Review A 76, 032324 (2007) | File | More Info
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D. Leibfried, E. Knill, C. Ospelkaus, D. J. Wineland (2007) Transport quantum logic gates for trapped ions, Physical Review A 76, 032324 (2007) | Datei | Weitere Informationen
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C. Ospelkaus, U. Warring, Y. Colombe, K. R. Brown, J. M. Amini, D. Leibfried, D. J. Wineland (2011) Microwave quantum logic gates for trapped ions, Nature 476, 181 (2011) | File | More Info
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C. Ospelkaus, U. Warring, Y. Colombe, K. R. Brown, J. M. Amini, D. Leibfried, D. J. Wineland (2011) Microwave quantum logic gates for trapped ions, Nature 476, 181 (2011) | Datei | Weitere Informationen
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A.C. Wilson, C. Ospelkaus, A.P. VanDevender, J.A. Mlynek, K.R. Brown, D. Leibfried, and D.J. Wineland (2011) A 750-mW, continuous-wave, solid-state laser source at 313 nm for cooling and manipulating trapped 9Be+ ions, Applied Physics B 105, 741 (2011) More Info
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A.C. Wilson, C. Ospelkaus, A.P. VanDevender, J.A. Mlynek, K.R. Brown, D. Leibfried, and D.J. Wineland (2011) A 750-mW, continuous-wave, solid-state laser source at 313 nm for cooling and manipulating trapped 9Be+ ions, Applied Physics B 105, 741 (2011) Weitere Informationen
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U. Warring, C. Ospelkaus, Y. Colombe, K. R. Brown, J. M. Amini, M. Carsjens, D. Leibfried, and D. J. Wineland (2013) Techniques for microwave near-field quantum control of trapped ions, Physical Review A 87, 013437 (2013).
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U. Warring, C. Ospelkaus, Y. Colombe, K. R. Brown, J. M. Amini, M. Carsjens, D. Leibfried, and D. J. Wineland (2013) Techniques for microwave near-field quantum control of trapped ions, Physical Review A 87, 013437 (2013). Weitere Informationen
  Trapped-Ion Quantum Eng...  
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The Trapped-Ion Quantum Engineering group is studying the physics of trapped ions in radiofrequency and Penning traps at the University of Hannover. The team is headed by Prof. Dr. Christian Ospelkaus.
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Die Forschungsgruppe Trapped-Ion Quantum Engineering beschäftigt sich mit der Physik von einzelnen Ionen in Paul- und Penningfallen und ist an der Leibniz Universität Hannover beheimatet. Das Team wird von Prof. Dr. Christian Ospelkaus geleitet.
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Trapped ions are exceptionally well controllable quantum systems. Manipulating them at the level of single quanta using microwaves and lasers enables for the simulation of quantum many body systems and high precision tests of fundamental symmetries of the Standard Model.
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Gefangene Ionen sind außergewöhnlich gut kontrollierbare Quantensysteme. Die Manipulation auf der Ebene einzelnener Quanten mithilfe von Mikrowellen und Lasern ermöglicht die Simulation von Quanten-Vielteilchensystemen und Hochpräzisionstests der fundamentalen Symmetrien des Standardmodells der Teilchenphysik.
  Research in the Working...  
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By combining spectroscopic techniques with quantum logic methods developed for quantum computation with trapped ions, absolute frequency metrology and coherent control of many-level atoms and molecules is performed.
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Durch die Kombination von Spektroskopietechniken mit Quantenlogik-Methoden für Quantencomputer basierend auf gefangenen Ionen werden optische Absolutfrequenzen gemessen. Des Weiteren werden Atome mit vielen Energieniveaus sowie Moleküle kohärent manipuliert. Mit diesem Ansatz werden wir die zeitliche Variation von Fundamentalkonstanten genauer untersuchen als jemals zuvor.
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Techniques developed for quantum computing with trapped ions can be used to perform precision spectroscopy on ion species such as aluminum that has an ideal transition for an optical clock. In this project, we plan to set up an optical clock experiment with aluminum as the clock ion and a logic ion that provides sympathetic cooling, state preparation, and internal state detection after interrogation of the clock transition.
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Experimentiertechniken, die für Quantencomputer basierend auf gefangenen Ionen entwickelt wurden, können für Präzisionsspektroskopie von Ionen genutzt werden. Aluminium weist einen idealen optischen Übergang für Uhrenanwendungen aufweist. In diesem Experiment wird eine optische Uhr mit Aluminium als Uhrenion aufgebaut. Ein zweites, sogenanntes Logikion wird zum sympathetischen Kühlen, zur Zustandspräparation und zur Zustandsdetektion nach der Abfrage des Uhrenübergangs verwendet. Aktuelle Experimente deuten darauf hin, dass die Aluminium-Einzelionenuhr die beste Uhr der Welt werden könnte.
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The research in this project is focused on the development of experimental methods for the investigation of molecular ions. Due to their complex level structure, techniques that have been successful for atom spectroscopy such as laser cooling and fluorescence detection cannot be applied to molecules.
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Die Forschung im Rahmen dieses Projekts konzentriert sich auf die Entwicklung von Methoden, mit denen molekulare Ionen untersucht werden können. Aufgrund ihrer komplexen Energieniveaustruktur lassen sich Techniken wie Laserkühlen und die Detektion von Fluoreszenzphotonen aus dem Bereich der Atomspektroskopie nicht uneingeschränkt auf Moleküle übertragen. Jedoch lassen sich mittels Quantenlogikspektroskopie bestimmte Eigenschaften von Molekülionen untersuchen, wie die Sensitivität auf Änderungen im Masseverhältnis von Elektron und Proton oder aber starke interne elektrische Felder, unter deren Ausnutzung sich das elektrische Dipolmoment des Elektrons präzise bestimmen lässt.
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The research in this project is focused on the development of experimental methods for the investigation of molecular ions. Due to their complex level structure, techniques that have been successful for atom spectroscopy such as laser cooling and fluorescence detection cannot be applied to molecules.
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Die Forschung im Rahmen dieses Projekts konzentriert sich auf die Entwicklung von Methoden, mit denen molekulare Ionen untersucht werden können. Aufgrund ihrer komplexen Energieniveaustruktur lassen sich Techniken wie Laserkühlen und die Detektion von Fluoreszenzphotonen aus dem Bereich der Atomspektroskopie nicht uneingeschränkt auf Moleküle übertragen. Jedoch lassen sich mittels Quantenlogikspektroskopie bestimmte Eigenschaften von Molekülionen untersuchen, wie die Sensitivität auf Änderungen im Masseverhältnis von Elektron und Proton oder aber starke interne elektrische Felder, unter deren Ausnutzung sich das elektrische Dipolmoment des Elektrons präzise bestimmen lässt.
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Highly charged ions (HCI) offer the possibility to study fundamental physics beyond the standard model. QED and QCD effects contribute in some cases up to several percent of the transition energy. A possible temporal change of the fine structure constant α can be sensitively tested in the laboratory by performing optical precision spectroscopy on forbidden transitions in highly charged ions.
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Hochgeladene Ionen bieten die Möglichkeit fundamentale physikalische Effekte jenseits des Standardmodells zu untersuchen. QED und QCD Effekte tragen in einigen Fällen bis zu mehren Prozent zu den Übergangsenergien bei. Mittels optischer Präzisionsspektroskopie auf verbotenen Übergängen in hochgeladenen Ionen lässt sich eine mögliche zeitliche Änderung der Feinstrukturkonstante mit hoher Sensitivität untersuchen. In diesem Experiment kombinieren wir eine kryogene Paul-Falle mit einer kompakten Elektronenstrahl-Ionenfalle (EBIT), um Quantenlogikspektroskopie auf hochgeladenen Ionen durchführen zu können. Damit kann zum ersten Mal ein optischer Übergang in HCIs bis zur natürlichen Linienbreite aufgelöst werden.
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Highly charged ions (HCI) offer the possibility to study fundamental physics beyond the standard model. QED and QCD effects contribute in some cases up to several percent of the transition energy. A possible temporal change of the fine structure constant α can be sensitively tested in the laboratory by performing optical precision spectroscopy on forbidden transitions in highly charged ions.
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Hochgeladene Ionen bieten die Möglichkeit fundamentale physikalische Effekte jenseits des Standardmodells zu untersuchen. QED und QCD Effekte tragen in einigen Fällen bis zu mehren Prozent zu den Übergangsenergien bei. Mittels optischer Präzisionsspektroskopie auf verbotenen Übergängen in hochgeladenen Ionen lässt sich eine mögliche zeitliche Änderung der Feinstrukturkonstante mit hoher Sensitivität untersuchen. In diesem Experiment kombinieren wir eine kryogene Paul-Falle mit einer kompakten Elektronenstrahl-Ionenfalle (EBIT), um Quantenlogikspektroskopie auf hochgeladenen Ionen durchführen zu können. Damit kann zum ersten Mal ein optischer Übergang in HCIs bis zur natürlichen Linienbreite aufgelöst werden.
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Typical topics are the physics of ultracold quantum gases, quantum logic spectroscopy based on cooling and trapping of ions dealing with fundamental principles of physics, the physics of ultrashort laser pulses and the control of plasmas in the sub-femto region and applications of nonlinear optics in medical therapy and diagnostics.
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Die physikalische Kontrolle der Wechselwirkung von Licht und Materie kennzeichnet die Arbeitsinhalte der Forschergruppen im Institut für Quantenoptik. Die Physik ultrakalter Quantengase, die Kühlung und der Einfang einzelner Ionen zum Test grundlegender Gesetze der Physik, die Laserphysik im Femto- und Subfemtosekundenbereich und die Anwendungen grundlegender Forschungsergebnisse der nichtlinearen Optik in der medizinischen Diagnostik und Therapie sind typische Arbeitsfelder der Forscherinnen und Forscher des Instituts. In der Lehre bietet das Institut unter anderem zentrale Bachelor- und Master-Veranstaltungen für Physik und als Lehrservice für die Natur- und Ingenieur-Fächer an.
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Highly charged ions (HCI) offer the possibility to study fundamental physics beyond the standard model. QED and QCD effects contribute in some cases up to several percent of the transition energy. A possible temporal change of the fine structure constant α can be sensitively tested in the laboratory by performing optical precision spectroscopy on forbidden transitions in highly charged ions.
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Hochgeladene Ionen bieten die Möglichkeit fundamentale physikalische Effekte jenseits des Standardmodells zu untersuchen. QED und QCD Effekte tragen in einigen Fällen bis zu mehren Prozent zu den Übergangsenergien bei. Mittels optischer Präzisionsspektroskopie auf verbotenen Übergängen in hochgeladenen Ionen lässt sich eine mögliche zeitliche Änderung der Feinstrukturkonstante mit hoher Sensitivität untersuchen. In diesem Experiment kombinieren wir eine kryogene Paul-Falle mit einer kompakten Elektronenstrahl-Ionenfalle (EBIT), um Quantenlogikspektroskopie auf hochgeladenen Ionen durchführen zu können. Damit kann zum ersten Mal ein optischer Übergang in HCIs bis zur natürlichen Linienbreite aufgelöst werden.