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(JILA)

Bose-Einstein Kondensation und kalte Fermigase (WS2009/10)

Robert Zillich

Di. 13:45-15:15, P 215
1. Termin am 6.10.2009


1924/25 sagten S. N. Bose und A. Einstein einen Phasenuebergang voraus, der erst 70 Jahre spaeter experimentell nachgewiesen wurde (was 2001 mit dem Nobelpreis fuer Physik bedacht wurde, http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2001/).

Die Bose-Einstein Kondensation (BEC) tritt auf, wenn ein System bosonischer Teilchen (z.b. verduenntes Gas aus 87Rb, 23Na, etc. Atomen) bei tiefen Temperaturen in einen "makroskopischen Grundzustand" kondensiert. Seit 1995 bilden Experimente an ultrakalten verduennten Bose- und Fermi-Gasen eines der aktivsten Gebiete der Physik.  In dieser Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen sowie neuerste experimentelle Ergebnisse behandelt.

Inhalt:

- Theorie der idealen Quantengase (Wh.) und schwach wechselwirkender Gase
- experimentelle Realisierung von ultrakalten Quantengasen (magnetic / optical traps, Kuehlung)
- Gross-Pitaevskii: mean field Naeherung fuer schwach wechselwirkende BECs
- Feshbach Resonanzen: Erzeugung stark wechselwirkender BECs
- Theorie stark wechselwirkender Quantensysteme (siehe auch Vorl. von Prof. Krotscheck)
- Kalte Fermigase und der BCS-BEC Uebergang: von Cooperpaaren zu Molekuelen
- Systeme in optischen Gittern: Hubbard Hamiltonian
- ...

Buecher:

L. Pitaevskii, S. Stringari: "Bose-Einstein Condensation" (Oxford)
C. J. Pethick, H. Smith: "Bose-Einstein Condensation in Dilute Gases" (Cambridge)