spin squeezing and non linear atom interferometry with bose einstein condensates springer theses

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Spin Squeezing And Non Linear Atom Interferometry With Bose Einstein Condensates

Author : Christian Groß
ISBN : 9783642256370
Genre : Science
File Size : 28. 57 MB
Format : PDF, ePub, Docs
Download : 523
Read : 1184

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Interferometry, the most precise measurement technique known today, exploits the wave-like nature of the atoms or photons in the interferometer. As expected from the laws of quantum mechanics, the granular, particle-like features of the individually independent atoms or photons are responsible for the precision limit, the shot noise limit. However this “classical” bound is not fundamental and it is the aim of quantum metrology to overcome it by employing entanglement among the particles. This work reports on the realization of spin-squeezed states suitable for atom interferometry. Spin squeezing was generated on the basis of motional and spin degrees of freedom, whereby the latter allowed the implementation of a full interferometer with quantum-enhanced precision.

Interferometry With Interacting Bose Einstein Condensates In A Double Well Potential

Author : Tarik Berrada
ISBN : 9783319272337
Genre : Science
File Size : 58. 9 MB
Format : PDF, ePub
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This thesis demonstrates a full Mach–Zehnder interferometer with interacting Bose–Einstein condensates confined on an atom chip. It relies on the coherent manipulation of atoms trapped in a magnetic double-well potential, for which the author developed a novel type of beam splitter. Particle-wave duality enables the construction of interferometers for matter waves, which complement optical interferometers in precision measurement devices, both for technological applications and fundamental tests. This requires the development of atom-optics analogues to beam splitters, phase shifters and recombiners. Particle interactions in the Bose–Einstein condensate lead to a nonlinearity, absent in photon optics. This is exploited to generate a non-classical state with reduced atom-number fluctuations inside the interferometer. This state is then used to study the interaction-induced dephasing of the quantum superposition. The resulting coherence times are found to be a factor of three longer than expected for coherent states, highlighting the potential of entanglement as a resource for quantum-enhanced metrology.

Quantum Enhanced Sensing Based On Time Reversal Of Entangling Interactions

Author : Daniel Linnemann
ISBN : 9783319960081
Genre : Science
File Size : 85. 75 MB
Format : PDF
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Quantum mechanics entails effects like superpositions and entanglement, which have no classical counterparts. From a technological standpoint these counterintuitive quantum aspects can be viewed as an unexploited resource that can be harnessed to support various tasks, e.g. in the domains of computation, communication, and metrology. In many applications, however, the potential of nonclassical states cannot practically be exploited due to detection inefficiencies. The authors address this limitation by experimentally realizing a novel detection scheme in which entangling interactions are time reversed. In this way, nonclassical many-particle states are disentangled, allowing them to be detected in a robust and technically feasible manner. In the context of quantum metrology, these nonlinear readout techniques extend the class of entangled probe states that can be leveraged for sensing applications without being limited by finite detector resolution. The authors present an active atom interferometer, where both the entangled state preparation and disentangling readout involve parametric amplification. This “SU(1,1)” interferometer is implemented with the help of spinor Bose–Einstein condensates, where amplification is implemented by atomic collisions leading to spin exchange.

Modern Challenges In Quantum Optics

Author : Miguel Orszag
ISBN : 9783540419570
Genre : Science
File Size : 79. 10 MB
Format : PDF, Kindle
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Read : 307

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Quantum Optics is a rapidly progressing field well suited to probe the many fundamental issues raised by the subtleties of quantum physics. This book consists of a collection of reviews and papers that highlight the most important challenges faced in this area of research, including topics such as cavity QED, quantum entanglement, decoherence, matter waves and nonlinear optics. It will be a source of reference for all those who wish to familiarize themselves with the latest developments in the field.

Rechenmethoden Der Quantentheorie

Author : Siegfried Flügge
ISBN : OCLC:246411136
Genre :
File Size : 76. 34 MB
Format : PDF
Download : 846
Read : 1123

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Moderne Physik

Author : Paul A. Tipler
ISBN : 3486582755
Genre : Science
File Size : 88. 58 MB
Format : PDF, ePub, Mobi
Download : 221
Read : 655

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Endlich liegt die anschauliche und fundierte Einführung zur Modernen Physik von Paul A. Tipler und Ralph A. Llewellyn in der deutschen Übersetzung vor. Eine umfassende Einführung in die Relativitätstheorie, die Quantenmechanik und die statistische Physik wird im ersten Teil des Buches gegeben. Die wichtigsten Arbeitsgebiete der modernen Physik - Festkörperphysik, Kern- und Teilchenphysik sowie die Kosmologie und Astrophysik - werden in der zweiten Hälfte des Buches behandelt. Zu weiteren zahlreichen Spezialgebieten gibt es Ergänzungen im Internet beim Verlag der amerikanischen Originalausgabe, die eine Vertiefung des Stoffes ermöglichen. Mit ca. 700 Übungsaufgaben eignet sich das Buch hervorragend zum Selbststudium sowie zur Begleitung einer entsprechenden Vorlesung. Die Übersetzung des Werkes übernahm Dr. Anna Schleitzer. Die Bearbeitung und Anpassung an Anforderungen deutscher Hochschulen wurde von Prof. Dr. G. Czycholl, Prof. Dr. W. Dreybrodt, Prof. Dr. C. Noack und Prof. Dr. U. Strohbusch durchgeführt. Dieses Team gewährleistet auch für die deutsche Fassung die wissenschaftliche Exaktheit und Stringenz des Originals.

Die Grundlagen Der Quantenmechanik

Author : Günther Ludwig
ISBN : 9783662119204
Genre : Mathematics
File Size : 35. 97 MB
Format : PDF, ePub
Download : 695
Read : 1299

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Mehrere Gründe bewogen mich, den Plan zu einem Buch über Quantenmechanik zu entwerfen, obwohl es in der Literatur schon manche Darstellung dieses Gebietes gibt. Einmal traf man bei den Lernenden immer wieder auf die Auf fassung, daß die Quantentheorie nur ein Provisorium der theoretischen Physik sei, aber zumindest noch einer genaueren Begründung bedürfe, da sowohl der mathematische Formalismus nicht exakt fundiert sei als auch die physikalische Interpretion sehr "nach Gefühl" in jedem Einzelfall durchgeführt würde. Nachdem das Buch von J. v. NEu MANN, Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik, vergriffen war, konnte man kaum ein entsprechendes Werk empfehlen, das im physikalischen Zusammenhang die mathematischen Grundlagen klar legt. In dem vorliegenden Buche ist die eigentiiche Quantenmechamk (also ohne Feldtheorie) in der Weise dargestellt, daß man sie als em mathematisch wohlbegründetes und in sich genauso widerspruchs freies und abgeschlossenes System erkennt, wie die klassische Punkt mechanik. So wie die Kräfte, d. h. so wie die HAMILTON-Funktwn, in der klassischen Mechanik gegeben sein müssen, so m der Quanten mechanik der HAMILTON-Üperator. Die Herleitung eines Ansatzes für den HAMILTON-Operator eines Problems aus anderen Gebieten der Physik wird deshalb hier nicht näher begründet. Neben dem Wunsch, die Quantenmechamk als ein in sich geschlos senes Gebiet darzustellen, bestand ein zweiter Grund für die Abfassung des Buches in der inneren Harmonie zwischen mathematischer und physikalischer Struktur. Je größer die abstrakte Schönheit einer Theo rie, desto größer auch ihr Wahrheitsgehalt. Die innere Harmonie m der Struktur der Materie zu erkennen, d. h.

Time Atomic Clocks And Relativistic Geodesy

Author : Enrico Mai
ISBN : 3769682041
Genre : Atomic clocks
File Size : 83. 64 MB
Format : PDF, ePub, Mobi
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Read : 487

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Atome Molek Le Und Optische Physik 1

Author : Ingolf Volker Hertel
ISBN : 9783662468081
Genre : Science
File Size : 67. 3 MB
Format : PDF, Docs
Download : 821
Read : 660

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Das Buch wendet sich an fortgeschrittene Studierende der Physik und der Physikalischen Chemie bis hin zur Promotion. Es bietet eine detaillierte Einführung in die wichtigsten Themen der Atom- und Molekülphysik und der damit verbundenen Methoden moderner optischer Physik. Durch die klar strukturierten Kapitel wird der Leser mit den wichtigsten Phänomenen und Modellen der Atom- und Molekülphysik vertraut gemacht und an deren aktuelle Entwicklungen in der modernen Forschung herangeführt. Der vorliegende erste Teil legt den Schwerpunkt auf die Struktur der Atome und Moleküle und der einschlägigen spektroskopischen Methoden. Um das von Studierenden nachgefragte Buch bis zur Neuauflage auch weiterhin lieferbar halten zu können, wurde es schwarzweiß gedruckt.

Biophysik

Author : Rodney Cotterill
ISBN : 3527406867
Genre : Biophysics
File Size : 22. 38 MB
Format : PDF
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Was eignet sich besser zum Einstieg in ein neues Fachgebiet als ein in der Muttersprache verfasster Text? So manch angehender Biophysiker hätte sich den englischen 'Biophysics' von Cotterill schon lange als deutsche Übersetzung gewünscht. Hier ist sie: sorgfältig strukturiert und ausgewogen wie das englische Original, mit dem Vorzug der schnelleren Erfaßbarkeit. Vom Molekül bis zum Bewusstsein deckt der "Cotterill" alle Ebenen ab. Er setzt nur wenig Grundwissen voraus und ist damit für die Einführungsvorlesung nach dem Vordiplom ideal. Zusätzliche Anhänge mit mathematischen und physikalischen Grundlagen machen das Lehrbuch auch für Chemiker und Biologen attraktiv.

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