Gegenstand dieser Arbeit ist die experimentelle Realisierung eines Bose-Einstein Kondensats (BEK) mit Helium-4 Atomen. Wegen der elektronischen Struktur des Helium-Atoms müssen die standard Einfangstechniken der neutralen Atomen gegenüber anderer atomaren Spezies angepasst werden, um das Bose-Einstein Kondensat aus Helium zu erzeugen. Helium muss in den metastabilen Zustand angeregt werden, dann wird der Atomstrahl kollimiert und abgebremst. Wir fangen ca. 1e9 Atome in einer magneto-optischen Falle. Um die Atome weiter kühlen zu können, werden sie in eine reine magnetische Falle übertragen. Doppler-Kühlung kühlt die Atome in der Magnetfalle weiter, und erhöht die Phasenraumdichte. Der entartete Quantenzustand wird durch Verdampfungskühlung der Helium Atome erreicht. Der Übergang zum BEK findet bei ca. T_c=1.4 uK statt und meistens erzeugen wir Kondensate mit ein paar 1e6 Atomen. Im Vergleich zu den anderen Atomsorten hat metastabiles Helium eine einzigartig hohe interne Energie (19.8 eV), die für eine Detektion von einzelnen Atomen ausgenutzt werden kann. Ein Detektor, der diese hohe Energie ausnutzt, besteht aus Mikrokanalplatte in Kombination mit einer Verzögerungsleitung. Wir haben einen solchen Detektor in unserer Vakuumkammer erfolgreich eingebaut, und haben damit die Atomwolke charakterisiert. Der Detektor kann die Atome mit hoher Effizienz aufzeichnen und im Vergleich zu anderen Helium Experimenten hat er die höchste Auflösung. Bestehend aus vier Quadranten mit unabhängiger Ausleseelektronik, die die Aufzeichnung von gleichzeitgen Ereignissen ermöglichen, ist der Detektor besonders für Experimente, die analog zum Feld von Quantenoptik realisiert werden, geeignet. Ein Musterbeispiel ist die Erzeugung von verschränkten Teilchen im Impuls Freiheitsgrad. Der vorgestellte experimentelle Vorgang in dieser Dissertation stellt einen wichtigen Schritt in der Herstellung von Impulsverschränkten Atomen dar. Dieser Aufbau wird den Weg für Materiewellen Experimente, die die Besonderheiten der Quantenkorrelationen ausnutzen, bahnen. Wir erwarten, dass unserer Aufbau eine direkte Demonstration von Impulsverschränkung im Sinne des Gedankenexperiments von Einstein, Podolski und Rosen ermöglicht.
Gegenstand dieser Arbeit ist die experimentelle Realisierung eines Bose-Einstein Kondensats (BEK) mit Helium-4 Atomen. Wegen der elektronischen Struktur des Helium-Atoms müssen die standard Einfangstechniken der neutralen Atomen gegenüber anderer atomaren Spezies angepasst werden, um das Bose-Einstein Kondensat aus Helium zu erzeugen. Helium muss in den metastabilen Zustand angeregt werden, dann wird der Atomstrahl kollimiert und abgebremst. Wir fangen ca. 1e9 Atome in einer magneto-optischen Falle. Um die Atome weiter kühlen zu können, werden sie in eine reine magnetische Falle übertragen. Doppler-Kühlung kühlt die Atome in der Magnetfalle weiter, und erhöht die Phasenraumdichte. Der entartete Quantenzustand wird durch Verdampfungskühlung der Helium Atome erreicht. Der Übergang zum BEK findet bei ca. T_c=1.4 uK statt und meistens erzeugen wir Kondensate mit ein paar 1e6 Atomen. Im Vergleich zu den anderen Atomsorten hat metastabiles Helium eine einzigartig hohe interne Energie (19.8 eV), die für eine Detektion von einzelnen Atomen ausgenutzt werden kann. Ein Detektor, der diese hohe Energie ausnutzt, besteht aus Mikrokanalplatte in Kombination mit einer Verzögerungsleitung. Wir haben einen solchen Detektor in unserer Vakuumkammer erfolgreich eingebaut, und haben damit die Atomwolke charakterisiert. Der Detektor kann die Atome mit hoher Effizienz aufzeichnen und im Vergleich zu anderen Helium Experimenten hat er die höchste Auflösung. Bestehend aus vier Quadranten mit unabhängiger Ausleseelektronik, die die Aufzeichnung von gleichzeitgen Ereignissen ermöglichen, ist der Detektor besonders für Experimente, die analog zum Feld von Quantenoptik realisiert werden, geeignet. Ein Musterbeispiel ist die Erzeugung von verschränkten Teilchen im Impuls Freiheitsgrad. Der vorgestellte experimentelle Vorgang in dieser Dissertation stellt einen wichtigen Schritt in der Herstellung von Impulsverschränkten Atomen dar. Dieser Aufbau wird den Weg für Materiewellen Experimente, die die Besonderheiten der Quantenkorrelationen ausnutzen, bahnen. Wir erwarten, dass unserer Aufbau eine direkte Demonstration von Impulsverschränkung im Sinne des Gedankenexperiments von Einstein, Podolski und Rosen ermöglicht.
In den vergangenen vier Jahren wurde ein Labor aufgebaut, um grundlegende Fragestellungen der Quantenmechanik, die mit Korrelationsmessungen an individuellen Atomen einer Materiewelle adressiert werden konnen, zu beantworten. Die grose Koharenzlange in einem Bose-Einstein-Kondensat, als Quelle fur Materiewellen, wird dabei eine wesentliche Rolle spielen. Mit dem Kondensat kann eine Vier-Wellen-Mischung initiiert werden, die zu korrelierten Atompaaren fuhrt, was in bemerkenswerter Analogie zu der spontanen parametrischen Fluoreszenz von Photonen ablauft. Die Paare sind dann in der Summe ihrer Impulse und der Differenz ihrer Position verschrankt, was der dreidimensionalen Version des original Einstein-Podolsky- Rosen-Zustands entspricht. Die experimentelle Demonstration dieses verschrankten Zustands verspricht eine Spielwiese fur Materiewellenexperimente zu eroffnen, was die erfolgreichen photonischen Experimente in das Reich der massiven Teilchen erweitert. Dadurch wird es moglich werden fundamentale Unterschiede wie Fermi- Statistik im Gegensatz zu Bose-Statistik, die erste Ordnung in der Zeitabhangigkeit der Schrodinger-Gleichung im Gegensatz zu der zweiten Ordnung in Maxwell’s Gleichungen, und Gravitation mit ihrer sehr viel starkeren Wirkung auf massive Teilchen im Vergleich zu ruhemasselosen Teilchen, im Rahmen von Verschrankung zu testen.
Fu r dieses Vorhaben wurde eine Probe metastabiler Heliumatome, kondensiert in ein Bose-Einstein Kondensat, erzeugt. Nach dem Anregen von Helium-4 in seinen ersten angeregten Zustand, wird der Atomstrahl mit optischen Mitteln gebundelt, gebremst, und in einer magneto-optischen Falle gefangen. Um die Atome unter das Doppler-Limit zu kuhlen, werden die Atome in eine rein magnetische Falle transferiert. Quantenmechanische Entartung wird durch Verdampfungskuhlung der Helium Atome bis auf 1μK in 10s erreicht. Typischerweise werden 10^6 ununterscheidbare Atome gewonnen und dienen als Ausgangspunkt fur die spateren Experimente mit korrelierten Atompaaren.
Zur Detektion der Atomkorrelationen wurde ein hochauflosender, ultraschneller Verzogerungsleitungs-Detektor installiert. Der Detektor besteht aus Mikrokanalplatten in Kombination mit einer Verzogerungsleitung fur schnelles, elektronisches Aus- lesen. Jedes Detektionsereignis wird in Ort und Zeit mit 120μm, beziehungsweise 250 ps Genauigkeit aufgezeichnet.
Um korrelierte Atompaare zu erzeugen, wurden Laser aufgebaut, die Raman- Ubergange treiben konnen und spater den Vier-Wellen-Prozess einleiten werden. Danach konnen die Atome im freien Fall 80cm expandieren bevor sie vom Detektor gemessen werden und daraus ein dreidimensionales Bild der Atome im Impulsraum rekonstruiert wird. Das eroffnet die Moglichkeit fur Experimente, die die Verschrankung der Atompaare nach dem Vier-Wellen-Prozess beweisen.
Verschiedene Anordnungen, um die nicht-klassischen Korrelationen zu beweisen, wurden theoretisch untersucht und deren Machbarkeit in dem aktuellen Auf- bau analysiert. Darunter befinden sich Doppel-Doppelspalt- und Geisterinterferenz-Experimente, welche analog zu den Experimenten mit Photonen von Rarity und Tapster sind. Die Analyse zeigt, dass das Erzeugen von individuellen Kollisionszo-nen in dem Bose-Einstein-Kondensat der vielversprechendste Kandidat ist, um die Korrelationen zu demonstrieren.
Mach-Zehnder Interferometrie mit wechselwirkenden Bose-Einstein Kondensaten in einem Doppel-Mulden-Potential Der Welle-Teilchen Dualismus ermöglicht die Konstruktion von Interferometern mit massiven Teilchen wie Elektronen, Neutronen, Atomen oder Molekülen. Die Atominterferometrie erfordert die Entwicklung von Komponenten analog zu den optischen Strahlteilern, Phasenschiebern, Kombinierern für die kohärente bzw. phasenstabile Manipulation quantenmechanischer Überlagerungszustände. Während Atominterferometer ursprünglich die Welleneigenschaften von der Materie untersucht haben, gehören sie heute zu den am weitesten entwickelten Präzisionsmessgeräten, die für technologische und fundamentale Fragestellungen verwendet werden. Bose-Einstein-Kondensate (BEK) aus ultrakalten atomaren Gasen stellen besondere Materiewellen dar: sie verfügen über eine kollektive Wellenfunktion und makroskopische Kohärenzeigenschaften. Dementsprechend werden Sie oft als Analog zu Laserlicht betrachtet und es stellt sich die Frage, ob BEKs einen ähnlichen Entwicklungsschub für Materiewelleninterferometrie bewirken können wie einst der Laser für optische Interferometrie. Ein grundlegender Unterschied zwischen BEKs und Laserlicht stellen die atomaren Wechselwirkungen dar, welche zu einer intrinsischen Nichtlinearität führen. Auf der einen Seite führen atomare Wechselwirkungen zu Dekohärenz und Dephasierung, die die Beobachtungszeit des Interferometers reduzieren. Auf der anderen Seite ermöglichen die Wechselwirkungen die Erzeugung nicht-klassischer (z. B. gequetschter) Zustände, welche die Sensitivität der BEK Interferometer über das Schrotrausch-Limit hinaus verbessern können. In dieser Dissertation wurde experimentell ein Mach-Zehnder Interferometer für Bose- Einstein-Kondensate realisiert, welche auf einem Atomchip gefangen sind. Das Interferometer basiert auf der kohärenten Manipulation des BEKs in einem Doppel-Mulden- Potential. Es wurde insbesondere ein neuartiger Materiewellen-Kombinierer realisiert, das bisher fehlende Element in der Materiewellenoptik mit BEKs. Wir nutzten atomare Wechselwirkungen, um einen gequetschten Quantenzustand mit reduzierten Anzahl uktuationen zu realisieren, der gegenüber dem Schrotrausch-Limit eine erhöhte Sensitivität aufweist. Mit Hilfe dieses Zustandes untersuchten wir die Phasendiusion, welche wiederum durch atomareWechselwirkungen erzeugt wird. Zum ersten Mal wurde auf eindeutiger Weise die Verbindung von Anzahl uktuationen und der Phasendiusion aufgezeigt. Die Verwendung eines gequetschten Zustandes erlaubte es uns, die Beobachtungszeit des Interferometers um mehr als das Doppelte zu verlängern. Dies stellt einen entscheidenden Schritt in Richtung BEK Interferometrie mit nichtklassischen Zuständen dar und erweitert unser Verständnis über die Auswirkungen atomarer Wechselwirkungen in Vielteilchen-Quantensystemen. Die entwickelten Methoden sind geeignet, weitere komplexe Quantenzustände zu erzeugen und zu charakterisieren und es besteht die Honung, dass die atomaren Wechselwirkungen letztlich die Leistungsfähigkeit der Materiewelleninterferometrie verbessern können.
Die vorliegende Arbeit beschreibt Experimente zur Speicherung von Zwei-Teilchen-Verschränkung in einem atomaren Bose-Einstein-Kondensat (BEC).Dabei wird ein einzelnes Atom in einem optischen Resonator hoher Güte zur kontrollierten Erzeugung eines einzelnen Photons verwendet, das mit den inneren Freiheitsgraden des Atoms verschränkt ist.Das Einzelphoton wird in einer optischen Faser zum BEC transportiert und dort gespeichert.Auf diese Weise entsteht Verschränkung zwischen Einzelatom und BEC.Die Speicherung des Photons geschieht in einem Schema, das auf elektromagnetisch induzierter Transparenz beruht.Da das BEC eine hohe optische Dichte besitzt und keine thermische Bewegung der Atome stattfindet, können sowohl eine hohe Effizienz des Speicherprozesses als auch lange Speicherzeiten erreicht werden.Darüber hinaus können die inneren Zustände der Atome im BEC sehr gut präpariert werden, was die Speicherung eines Qubits in den Spinzuständen der Atome mit hoher Fidelity ermöglicht.Wir weisen die Verschränkung zwischen Einzelatom und BEC nach, indem wir nach einer variablen Haltezeit das im BEC gespeicherte Photon auslesen und den Zustand des Atoms auf ein zweites Photon abbilden.Die Fidelity des so entstandenen Zwei-Photonen-Zustandes mit dem erwarteten, maximal verschränkten Singulett-Zustand beträgt 95%.Dies zeigt, dass in allen experimentellen Schritten die Verschränkung nahezu perfekt zwischen photonischen und atomaren Qubits umgewandelt wird.Die Atom-BEC-Verschränkung kann noch nach 100 µs nachgewiesen werden.Diese Zeit übersteigt die Dauer der Einzelphotonen um 2 Größenordnungen.Eine notwendige Voraussetzung für die erfolgreiche Durchführung dieses Experiments war eine gründliche Charakterisierung und Optimierung des Quantenspeichers.Hierzu wurden an der Stelle von Einzelphotonen abgeschwächte Laserpulse mit definierter Polarisation gespeichert.Es zeigt sich, dass selbst nach einer Speicherzeit von 800 µs der mittlere Überlapp des ausgelesenen Polarisationszustandes mit dem Eingangszustand noch 90(2)% beträgt.iii v 5. Stöße und Dynamik in ultrakalten Gasen 5.1.Ultrakalte Quantengase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.Kohärente Atompaar-Molekül-Oszillationen . . . . . . . . . . . . . .5.3.Verluste erzeugen Korrelationen in einem eindimensionalen molekularen Gas . . . . . . . . . . . . .
Die ersten Experimente mit atomaren Bose-Einstein Kondensaten (BEK) wurden in magnetischen Fallen durchgeführt.Das Magnetfeld dieser Fallen führt zu einer Polarisierung der atomaren Spins und somit zu einem Einfrieren des Spinfreiheitsgrades. Optische Dipolfallen erlauben hingegen beliebige Spinorientierungen.Der Spinfreiheitsgrad von quantenentarteten Spinorgasen führt zu unzähligen neuen physikalischen Phänomenen.Das Hauptmerkmal von ultrakalten Spinorgasen sind spinändernde Zweiteilchenstöße, bei denen sich die z-Komponente der Einteilchenspins ändert, während die z-Komponente des Zweiteilchenspins erhalten bleibt.Das Wechselspiel dieser spinändernden Stöße mit dem Zeemaneffekt und dem inhomogenen Fallenpotential führt zu einer Reihe neuartiger Phänomene im Hinblick auf die Struktur des Grundzustandes, der Ausbildung von Spinstrukturen und Domänenwänden, sowie der kohärenten Spindynamik.Erst kürzlich wurde gezeigt, dass Spinor BEK die Beobachtung makroskopischer Quantenphänomene erlauben, welche der aus der Quantenoptik bekannten parametrischen Verstärkung sehr ähnlich sind.Die Untersuchung dieses Effekts ist der Schwerpunkt dieser Arbeit.In dieser Dissertation wird die Spindynamik von atomaren 87 Rb BEK mit Spin 1 oder 2 untersucht, welche im Spin-Anfangszustand |m = 0 präpariert wurden.Ein charakteristisches Merkmal der Dynamik ist die stoßinduzierte Erzeugung korrelierter Atompaare in den Spin-Zuständen |m = ±1 .Dieser Prozess ist auf das Engste mit der parametrischen Verstärkung verwandt, welche aus der Quantenoptik bekannt ist.Ich zeige, dass die Spindynamik eine faszinierende multiresonante Magnetfeldabhängigkeit aufweist, welche durch die Inhomogenität der Falle induziert wird.Diese Magnetfeldabhängigkeit ist direkt verknüpft mit der Instabilität der Spin-Bogoliubov-Moden des BEK im Spin-Anfangszustand |m = 0 .Die genaue Analyse der Magnetfeldabhängigkeit der Instabilität der Spin-Bogoliubov-Moden zeigt, dass das optische Fallenpotential einen entscheidenden Einfluss auf die Effizienz der Paarerzeugung hat.Ich untersuche außerdem im Detail den Auslösemechanismus der Spindynamik, welcher durch die unvermeidbare Präsenz störender Saatatome und durch Quantenfluktuationen gegeben ist.Es lässt sich aber zeigen, dass der Einfluss von Saatatomen auf das System unter bestimmten Bedingungen vernachlässigbar ist, wodurch die Dynamik ausschließlich durch Quantenfluktuationen ausgelöst wird.Es wird weiterhin gezeigt, dass magnetische Dipol-Dipol-Wechselwirkungen einen entscheidenden Einfluss auf die Dynamik von Spin-1 87 Rb BEK haben, obwohl diese in Alkaligasen typischerweise sehr schwach sind.Allerdings ist die Stärke der spinändernden Stöße in Spin-1 87 Rb ebenfalls sehr schwach und dadurch von vergleichbarer Größenordnung.Wir zeigen, dass magnetische Dipol-Dipol-Wechselwirkungen zu einer starken Abhängigkeit der Verstärkungsdynamik vom Winkel zwischen der Achse der zigarrenförmigen Falle und dem angelegten Magnetfeld führen.Wir untersuchen außerdem den wichtigen Einfluss von Magnetfeldgradienten auf den Verstärkungsprozess, welcher von vergleichbarer Größenordnung sein kann.Für den zweifelsfreien Nachweis des Einflusses der magnetischen Dipol-Dipol-Wechselwirkung ist deshalb in zukünftigen Experimenten eine genaue Kontrolle der Magnetfeldgradienten unerlässlich.Ich zeige schließlich, dass in einer axialsymmetrischen Falle sowohl die räumliche als auch die Spinsymmetrie des Hamiltonians während der parametrischen Verstärkung der Quantenfluktuationen spontan gebrochen sein kann.Die axiale Symmetrie ist immer dann gebrochen, wenn entartete Fallenmoden maximal verstärkt werden, während in diesen Fällen die Spinsymmetrie erhalten bleibt.Wenn hingegen Fallenmoden mit unterschiedlichen Energien gleich stark verstärkt werden, führt Quanteninterferenz zur Ausbildung räumlicher Spinstrukturen und somit zu einer spontanen Brechung der lokalen Magnetisierung.
Diese Arbeit hat zum Ziel, auf der Grundlage ausführlicher Simulationsrechnungen eine zweidimensionale Falle für neutrale Atome basierend auf elektrischen Wechselfeldern aufzubauen und das Fallenprinzip an kalten metastabilen Heliumatomen bzw. Rubidiumatomen zu demonstrieren. Mit dieser Art von Atomfallen ist geplant, gezielt Stöße ultrakalter neutraler Atome zu untersuchen. Diese sollten unabhängig von äußeren Feldern vor dem Stoß präpariert werden können, um Stoßquerschnitte in Abhängigkeit von der Spinausrichtung der Atome bestimmen zu können. Das eigentliche Element, an dem diese Untersuchungen durchgeführt werden sollen, ist das metastabile Heliumatom. Der Einfluß der elektrischen Felder auf neutrale Atome wird allerdings zu Testzwecken des Fallenaufbaus und der eingesetzten Hochspannungsschalter in Experimenten am Element Rubidium durchgeführt. Die experimentellen Voraussetzungen für die Speicherung neutraler Atome in elektrischen Feldern, das Bereitstellen ausreichend kalter Teilchenensemble, ist durch den Aufbau und Betrieb von magneto-optischen Fallen für metastabiles Helium und Rubidium gegeben. Die in der Arbeit vorgestellte elektrische Falle wird zuerst theoretisch behandelt. Die Bewegungsgleichungen für neutrale Atome in elektrischen Wechselfeldern werden aufgestellt, woraus sich Aussagen über die Stabilitätsbereiche ableiten lassen. Ebenso kann ein Ausdruck für die Fallentiefe hergeleitet werden. Die maximalen Fallentiefen ergeben sich für He* zu 32MHz bei einer Spannung von +/-15kV und einer Frequenz von 1100Hz und für Rubidium zu 12MHz bei U=+/-9kV und f=150Hz. Anschließende numerische Simulationen zur Speicherung eines kalten Rubidiumensembles zeigen auf, unter welchen Bedingungen eine effiziente Speicherung möglich ist. Als Ergebnis ist festzuhalten, daß bei Spannungen von U_0=+/-9000V bei einer Fallenfrequenz von f=200-250Hz ein Anteil von mehr als 7% der in der MOT gespeicherten Rubidiumatome in die elektrische Falle übertragen werden könnte. Die dabei erreichbaren Fallentiefen betragen 32 - 45µK. Der Einfluß der Gravitation kann durch eine konstante zusätzliche Spannung U_add, die an die oberen Elektroden angelegt wird, ausgeglichen werden. Die für die Realisierung der elektrischen Falle konzipierten Hochspannungsschalter und die eingesetzte Elektrodenstruktur werden detailliert beschrieben. Erste Hinweise auf das zweidimensionale Speichern von Rubidium in elektrischen Wechselfeldern liefern Messungen, die dokumentieren, daß durch den Betrieb der elektrischen Falle über einen Zeitraum von 16ms deutlich mehr Atome nachzuweisen sind, als die freie Expansion der Atomwolke zeigt. Aus den Daten geht hervor, daß mit der elektrischen Falle noch rund 15% der nach 2ms nachgewiesenen Atome vorhanden sind, während nach der selben Zeit, aber mit statischen elektrischen Feldern nur noch rund 5% nachzuweisen sind. Als Fallenparameter dienen dabei die aus den Simulationsrechnungen hervorgehenden Werte für die Spannungen - U_0=+/-9kV, U_add=+800V an den oberen beiden Fallenstäben zum Gravitationsausgleich - bei einer Frequenz von f=250Hz. Das Meßergebnis wird schließlich im Vergleich zu Simulationsergebnissen betrachtet und etwaige Verbesserungsmöglichkeiten werden diskutiert. Als Anwendungsmöglichkeit des hier präsentierten Fallenprinzips wird das Konzept eines Speicherrings für neutrale Atome zur Untersuchung ultrakalter Stöße vorgestellt.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit kohärentem Auskoppeln als Methode um mehrfach Messungen an demselben Bose-Einstein Kondensat (BEK) vorzunehmen. Von Interesse ist insbesondere die Beobachtung von Interferenzstreifen, geformt von wenigen Atomen, die aus einem Kondensat in einem Doppelmulden Potential ausgekoppelt wurden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde kohärentes Auskopplen mithilfe von Radiofrequenz- und Mikrowellenstrahlung untersucht. Außerdem wurde ein Laser System angefertigt, das Auskoppeln mithilfe von zwei-Photonen Raman-Übergängen ermöglichen soll. Da unser Experiment Magnetfallen mit räumlich stark inhomogenen Magnetfeldern verwendet, führt der quadratische Zeeman-Effekt zu einem effektiven Potential, das ähnlich einer magnetische Linse die transversalen Dichteprofile der ausgekoppelten Atomwolken (de)fokussiert. Dieser Effekt verhindert bisher die Beobachtung von Interferenzstreifen in ausgekoppelten Atomwolken. Wir erwarten jedoch, dass dies mithilfe des Raman Laser Systems gelingen kann, da durch die räumliche Konfiguration der beiden Raman-Laserstrahlen Photonen-Impuls auf die ausgekoppelten Atome übertragen. Die Atome verlassen die Fallenregion dadurch schneller. Sobald es gelingt die relative Phase zweier BEK mithilfe von wenigen augekoppelten Atomen zu messen, kann dieses System beispielsweise zur Untersuchung von Phasendsiffusion oder der Dynamik der relativen Phase von BEK in Doppelmulden Potentialen verwendet werden. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Untersuchung der Rückwirkung der Messung auf das BEK und die Umsetzung von schwachen Messungen an Bose-Einstein Kondensaten.