Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

KVANT

Laserfysik ved lagerringen i Århus: Laserkøling og ionstrenge?

Martin Kristensen, Ove Poulsen

Published Sep 1, 1990• 0 citations
Publisher

Abstract

Ved ASTRID-lagerringen i Århus har danske forskere skabt et unikt eksperimentelt setup, hvor laserkøling af ioner muliggør dannelsen af ultrakolde ionstrenge – en tilstand analog med faste stoffer, men med ekstremt lave temperaturer (~500 μK). Artiklen beskriver, hvordan præcise laserinteraktioner med metastabile tilstande i Li⁺-ioner bruges til både spektroskopi og aktiv køling. Teoretiske begreber som Landau-dæmpning, powerforbredt absorptionsprofil og Ramsey-frynser sættes i spil for at forstå iondynamik og fremtidige anvendelser. Forskerne antyder endda, at systemet kunne bruges til tests af kvantemekanikkens linearitet og rummets isotropi. Et eksempel på eksperimentel fysik i absolut verdensklasse.

DOI
10.7146/kvant.169115

Related papers

Atomure og deres anvendelser

Anders Brusch, Jan W. Thomsen

Artiklen giver en præcis og teknisk solid gennemgang af moderne atomure og deres udvikling gennem det seneste årti. Fra mikrobølge-baserede standarder til optiske ure baseret på strontium og magnesium gennemgås de eksperimentelle principper, herunder laserafkøling, fældning og spektroskopisk interrogation. Forfatterne viser, hvordan udviklingen af disse ekstremt komplekse systemer har drevet innovation i lasersystemer og præcisionsmåleteknik. Atomuret fremstår ikke blot som et tidsmålingsinstrument, men som et laboratorium for fundamental fysik og test af relativitetsteori. Artiklen henvender sig direkte til fysikere med interesse for præcision, systemintegration og kvantekontrol.

KVANT•Mar 1, 2009•0 citations

Kolde Atomer

Klaus Mølmer

Denne artikel tager udgangspunkt i tildelingen af Nobelprisen i fysik 1997 til pionererne indenfor laserkøling og atomfangst. Klaus Mølmer giver en grundig indføring i, hvordan laserlys anvendes til at bremse og køle atomer ned til mikro- og nanokelvin-temperaturer – temperaturer lavere end noget sted i universet. Artiklen beskriver både de teoretiske principper og de eksperimentelle teknikker, herunder impulsoverførsel og atomoptik. Der gives desuden en introduktion til anvendelser som atomure og optiske pincetter, og de seneste resultater indenfor Bose-Einstein-kondensater gennemgås med stor fysikfaglig dybde. Det er en artikel, der på en og samme tid er inspirerende, pædagogisk og videnskabeligt rig.

KVANT•Nov 1, 1997•0 citations

Cooling and Manipulating Ions in Traps with Integrated Optical Cavities

Andersen, Hans Harhoff

I denne afhandling præsenteres arbejde inden for kavitetskvanteelektrodynamik (CQED) med indfangede ioner. Der fokuseres på vekselvirkningen mellem ioner fanget i lineære rf-fælder og lysfelter i optiske resonatorer. Der rapporteres om eksperimenter foretaget to forskellige steder: 1) i Quanta Group ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) og 2) i Ionfældegruppen ved Aarhus Universitet. På MIT blev vekselvirkningen mellem en enkelt Sr-88+ ion og feltet fra en stående bølge i en kavitet undersøgt. Først demonstreredes sub-Doppler kavitetskøling med opløste sidebånd langs kavitetsaksen. Dernæst undersøgtes en ny metode til at måle temperaturen af en enkelt, laserkølet ion ved hjælp af det spredte lys i en optisk resonator med smal linjebredde; denne metode sammenlignedes med standard sidebåndsspektroskopimetoder. I Aarhus er en ny lineær rf-fælde med integreret optisk resonator blevet konstrueret. Denne større fælde burde tillade indfangning af enkelte eller store ensembler af ioner, og inkorporerer en optisk resonator, hvis spejle er højreflektive ved bølgelængderne for overgangene fra S til P tilstandene i Ca+-ionen. Samling og oplining af denne kavitetsfælde er beskrevet, og indfangning af de første ioner rapporteres. Mulighederne for fremtidige eksperimenter med denne kavitetsfælde diskuteres. Disse omfatter: En ny metode til laserkøling, undersøgelser og kontrol af såkaldte ion- Coulomb-krystaller, samt undersøgelser af dynamikken af ioner i intrakavitetsgenererede optiske potentialer.

•Jan 1, 2015•0 citations

Det aktive atomur – en laser i sin reneste form

Mikkel Tang, Stefan Alaric Schäffer

Artiklen introducerer konceptet om det aktive atomur, hvor laserlys genereres direkte fra ultra-smalle atomare overgange frem for brede forstærkningsmedia. En traditionel laser forstærker et spektrum a frekvenser men filtreres af en optisk kavitet der er følsom overfor mekaniske rystelser og akustisk støj. Det aktive atomur kan væsentligt reducere følsomheden overfor eksterne støjkilder og forbedre frekvensstabiliteten af lasere dramatisk. Der gives en klar forbindelse til eksisterende atomure og deres anvendelser i GPS og fundamentale tests af fysik. Artiklen illustrerer, hvordan avanceret kvanteoptik kan føre til nye standarder for tid og frekvens. For fysikere er det et spændende indblik i frontlinjen af præcisionsmålinger.

KVANT•Dec 1, 2018•0 citations

FOTON – et optisk spil

Lene B. Oddershede, Rune H. Jacobsen, Kim Lefmann +1 more

Hvordan lærer man kvanteoptik uden at åbne en lærebog? Man spiller FOTON! Et brætspil for fysikere, hvor fotoner splitter, interfererer, forsvinder i stråledåser eller opstår i kaviteters gain-medium. Spillet blev udviklet af ph.d.-studerende inspireret af Klaus Mølmers foredrag og illustrerer centrale kvanteoptiske begreber som annihilations- og skabelsesoperatorer, beamsplitting, foton-ekko og self-induced transparency. Spillereglerne er fyldt med fysik: Beamsplittere kræver operatorregning, og energien skal beregnes med Hamilton-operatorer før man må gå videre. Artiklen fungerer både som en fysisk udfordring og et humoristisk pædagogisk værktøj, der med stor faglig præcision gør kvantemekanikken levende. For alle fysikere med hang til leg – eller undervisere med ambitioner.

KVANT•Dec 1, 1994•0 citations

Enkeltfotonkilder

Niels Gregersen

Hvordan genererer man præcist én foton ad gangen – og hvorfor er det så afgørende? Artiklen introducerer fysikken bag enkeltfotonkilder, som er centrale byggesten i kvantekommunikation og kvantekryptografi. Der gives en elegant gennemgang af kvanteoptiske systemer, herunder halvlederkvantepunkter og deres kobling til optiske resonatorer. Forfatteren forklarer, hvordan spontane emissioner kan kontrolleres gennem Purcell-effekten og nanofotoniske strukturer. Artiklen balancerer fint mellem teori og anvendelse og viser, hvordan fundamentale kvantefænomener omsættes til teknologiske platforme. Læseren efterlades med en klar forståelse af, hvorfor kontrol over enkeltfotoner er en nøgle til fremtidens kvanteteknologier.

KVANT•Oct 1, 2017•0 citations
Ved ASTRID-lagerringen i Århus har danske forskere skabt et unikt eksperimentelt setup, hvor laserkøling af ioner muliggør dannelsen af ultrakolde ionstrenge – en tilstand analog med faste stoffer, men med ekstremt lave temperaturer (~500 μK). Artiklen beskriver, hvordan præcise laserinteraktioner med metastabile tilstande i Li⁺-ioner bruges til både spektroskopi og aktiv køling. Teoretiske begreber som Landau-dæmpning, powerforbredt absorptionsprofil og Ramsey-frynser sættes i spil for at forstå iondynamik og fremtidige anvendelser. Forskerne antyder endda, at systemet kunne bruges til tests af kvantemekanikkens linearitet og rummets isotropi. Et eksempel på eksperimentel fysik i absolut verdensklasse.
Artiklen giver en præcis og teknisk solid gennemgang af moderne atomure og deres udvikling gennem det seneste årti. Fra mikrobølge-baserede standarder til optiske ure baseret på strontium og magnesium gennemgås de eksperimentelle principper, herunder laserafkøling, fældning og spektroskopisk interrogation. Forfatterne viser, hvordan udviklingen af disse ekstremt komplekse systemer har drevet innovation i lasersystemer og præcisionsmåleteknik. Atomuret fremstår ikke blot som et tidsmålingsinstrument, men som et laboratorium for fundamental fysik og test af relativitetsteori. Artiklen henvender sig direkte til fysikere med interesse for præcision, systemintegration og kvantekontrol.
Denne artikel tager udgangspunkt i tildelingen af Nobelprisen i fysik 1997 til pionererne indenfor laserkøling og atomfangst. Klaus Mølmer giver en grundig indføring i, hvordan laserlys anvendes til at bremse og køle atomer ned til mikro- og nanokelvin-temperaturer – temperaturer lavere end noget sted i universet. Artiklen beskriver både de teoretiske principper og de eksperimentelle teknikker, herunder impulsoverførsel og atomoptik. Der gives desuden en introduktion til anvendelser som atomure og optiske pincetter, og de seneste resultater indenfor Bose-Einstein-kondensater gennemgås med stor fysikfaglig dybde. Det er en artikel, der på en og samme tid er inspirerende, pædagogisk og videnskabeligt rig.
I denne afhandling præsenteres arbejde inden for kavitetskvanteelektrodynamik (CQED) med indfangede ioner. Der fokuseres på vekselvirkningen mellem ioner fanget i lineære rf-fælder og lysfelter i optiske resonatorer. Der rapporteres om eksperimenter foretaget to forskellige steder: 1) i Quanta Group ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) og 2) i Ionfældegruppen ved Aarhus Universitet. På MIT blev vekselvirkningen mellem en enkelt Sr-88+ ion og feltet fra en stående bølge i en kavitet undersøgt. Først demonstreredes sub-Doppler kavitetskøling med opløste sidebånd langs kavitetsaksen. Dernæst undersøgtes en ny metode til at måle temperaturen af en enkelt, laserkølet ion ved hjælp af det spredte lys i en optisk resonator med smal linjebredde; denne metode sammenlignedes med standard sidebåndsspektroskopimetoder. I Aarhus er en ny lineær rf-fælde med integreret optisk resonator blevet konstrueret. Denne større fælde burde tillade indfangning af enkelte eller store ensembler af ioner, og inkorporerer en optisk resonator, hvis spejle er højreflektive ved bølgelængderne for overgangene fra S til P tilstandene i Ca+-ionen. Samling og oplining af denne kavitetsfælde er beskrevet, og indfangning af de første ioner rapporteres. Mulighederne for fremtidige eksperimenter med denne kavitetsfælde diskuteres. Disse omfatter: En ny metode til laserkøling, undersøgelser og kontrol af såkaldte ion- Coulomb-krystaller, samt undersøgelser af dynamikken af ioner i intrakavitetsgenererede optiske potentialer.
Artiklen introducerer konceptet om det aktive atomur, hvor laserlys genereres direkte fra ultra-smalle atomare overgange frem for brede forstærkningsmedia. En traditionel laser forstærker et spektrum a frekvenser men filtreres af en optisk kavitet der er følsom overfor mekaniske rystelser og akustisk støj. Det aktive atomur kan væsentligt reducere følsomheden overfor eksterne støjkilder og forbedre frekvensstabiliteten af lasere dramatisk. Der gives en klar forbindelse til eksisterende atomure og deres anvendelser i GPS og fundamentale tests af fysik. Artiklen illustrerer, hvordan avanceret kvanteoptik kan føre til nye standarder for tid og frekvens. For fysikere er det et spændende indblik i frontlinjen af præcisionsmålinger.
Hvordan lærer man kvanteoptik uden at åbne en lærebog? Man spiller FOTON! Et brætspil for fysikere, hvor fotoner splitter, interfererer, forsvinder i stråledåser eller opstår i kaviteters gain-medium. Spillet blev udviklet af ph.d.-studerende inspireret af Klaus Mølmers foredrag og illustrerer centrale kvanteoptiske begreber som annihilations- og skabelsesoperatorer, beamsplitting, foton-ekko og self-induced transparency. Spillereglerne er fyldt med fysik: Beamsplittere kræver operatorregning, og energien skal beregnes med Hamilton-operatorer før man må gå videre. Artiklen fungerer både som en fysisk udfordring og et humoristisk pædagogisk værktøj, der med stor faglig præcision gør kvantemekanikken levende. For alle fysikere med hang til leg – eller undervisere med ambitioner.
Hvordan genererer man præcist én foton ad gangen – og hvorfor er det så afgørende? Artiklen introducerer fysikken bag enkeltfotonkilder, som er centrale byggesten i kvantekommunikation og kvantekryptografi. Der gives en elegant gennemgang af kvanteoptiske systemer, herunder halvlederkvantepunkter og deres kobling til optiske resonatorer. Forfatteren forklarer, hvordan spontane emissioner kan kontrolleres gennem Purcell-effekten og nanofotoniske strukturer. Artiklen balancerer fint mellem teori og anvendelse og viser, hvordan fundamentale kvantefænomener omsættes til teknologiske platforme. Læseren efterlades med en klar forståelse af, hvorfor kontrol over enkeltfotoner er en nøgle til fremtidens kvanteteknologier.