Verbesserte Atomare Quantenspeicher durch Dynamische Anpassung der Dichte

Das Projekt zielt darauf ab, die Performanz eines Quantenspeichers zu verbessern, der auf Bose-Einstein-Kondensaten (BEC) basiert. Trotz der ultra-niedrigen Temperaturen solcher Gase führen inter-atomare Kollisionen zu Informationsverlusten und begrenzen somit die maximal erreichbare Speicherzeit. In Schwerelosigkeit kann das BEC nach der Speicherung frei expandieren, wodurch die Atom-Atom-Kollisionsraten reduziert werden. Nach einer bestimmten Zeit wird die Wolke „refokussiert” und die gespeicherten Informationen können wieder effizient ausgelesen werden.

In diesem Projekt legen wir einen konkreten Fahrplan für die experimentelle Umsetzung dieses Schemas in bodengestützten Experimenten dar. Das Projekt umfasst mehrere Schritte: Wir beginnen mit der Speicherung nichtklassischer Zustände in einem BEC-QM. Anschließend werden wir die dichteabhängigen Effekte auf die gespeicherten Informationen untersuchen und quantifizieren. Schließlich werden wir ein Freifall-Experiment durchführen, indem wir die BEC-Wolke aus einer Höhe von wenigen Zentimetern in unserem Versuchsaufbau fallen lassen.