Many-body Cavity QED

Das Projekt beschäftigt sich mit mit dem CQED Regime starker Kopplung von ultrakalten Atomen mit den Lichtfeldern in einem optischen Resonator hoher Finesse. Wir untersuchen, wie die kollektive Lichstreuung im Resonator durch die Kopplung an Rydberg-Zustände beeinflusst wird, insbesondere, wenn langreichweitige Rydberg-Rydberg Wechselwirkungen  mit durch den Resonator vermittelten globalen Wechselwirkungen konkurrieren. Ein zweites Ziel ist die Synthese von nichtklassischen Lichtzuständen im Resonator.

Das Projekt findet im Rahmen der Forschergruppe FOR 5413 "Long-range interacting quantum spin systems out of equilibrium: Experiment, theory and mathematics" statt.

Das Projekt beschäftigt sich mit hybriden Systemen aus ultrakalten Atomen und festen Oberflächen mit integrierten plasmonischen Strukturen. Hierbei untersuchen wir die Wechselwirkungen zwischen den Atomen und Oberflächenplasmonen unter verschiedenen Gesichtspunkten:

• Atome als Quantensensoren für plasmonische Nahfelder.
• Oberflächenplasmonen als Sensoren für Atome an der Oberfläche / nichtdestruktiver Nachweis der Atome.
• Anregung von Oberflächenplasmonen durch atomare Fluoreszenz mit hoher Kooperativität / Purcell-Effekt