Atomic spin coherence in superconducting microtraps

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dc.contributor.advisor Fortagh, Jozsef (Prof. Dr.) de_DE
dc.contributor.author Kasch, Brian de_DE
dc.date.accessioned 2010-07-21 de_DE
dc.date.accessioned 2014-03-18T10:21:29Z
dc.date.available 2010-07-21 de_DE
dc.date.available 2014-03-18T10:21:29Z
dc.date.issued 2010 de_DE
dc.identifier.other 326482687 de_DE
dc.identifier.uri http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:21-opus-49346 de_DE
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10900/49430
dc.description.abstract This thesis describes measurements of the spin coherence of an atomic cloud near the surface of a superconducting niobium wire. The central result demonstrates that superconducting microtraps surpass a fundamental limitation associated with normally conducting magnetic microtraps. For normal conductors, it is known that the magnetic trap loss rate increases strongly in the vicinity of the surface as a result of Johnson noise: thermally driven electrical current fluctuations within the metal. Atomic losses result from a loss of spin coherence within the cloud due to magnetic near field noise. In contrast, near a superconductor, the atomic spin coherence is maintained for time periods exceeding the Johnson noise limit of normal conductors. This provides the first experimental evidence that magnetic near field noise is strongly suppressed close to the superconductor, and opens the way toward the development of coherently coupled cold atom/solid state hybrid quantum systems with potential applications in quantum information processing and precision force sensing. en
dc.description.abstract Die vorliegende Arbeit beschreibt die Messung der Spinkohärenz einer atomaren Wolke nah der Oberfläche eines supraleitenden Niobdrahts. Das Ergebnis dieser Messung zeigt, dass supraleitende Mikrofallen von einer grundlegenden Beschränkung, die für normalleitende magnetische Fallen gilt, nicht beeinträchtigt werden. Es ist bekannt, dass bei Normalleitern aufgrund des Johnson-Rauschens – thermisch angeregtem elektrischen Stromrauschen – magnetische Fallenverluste in der Nähe der Oberfläche stark zunehmen. Der Verlust der Atome folgt aus der Abnahme der Spinkohärenz in der Wolke durch die Kopplung der atomaren Spins an magnetische Nahfeldfluktuationen. Im Gegensatz dazu bleibt die Spinkohärenz in der Nähe von Supraleitern auf Zeitskalen erhalten, die länger sind als die durch Johnson-Rauschen bedingte Obergrenze bei Normalleitern. Dies liefert den ersten experimentellen Beweis, dass magnetisches Nahfeldrauschen in der Nähe von Supraleitern stark unterdrückt ist. Diese Messungen ebnen den Weg für die Entwicklung kohärent gekoppelter, hybrider Quantensysteme aus kalten Atomen und Festkörpern mit möglichen Anwendungen im Bereich der Quanteninformationsverarbeitung und hochpräzisen Kraftmessungen. de_DE
dc.language.iso en de_DE
dc.publisher Universität Tübingen de_DE
dc.rights ubt-podno de_DE
dc.rights.uri http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_ohne_pod.php?la=de de_DE
dc.rights.uri http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_ohne_pod.php?la=en en
dc.subject.classification Supraleiter de_DE
dc.subject.ddc 530 de_DE
dc.subject.other Magnetische Mikrofalle, Bose-Einsein Kondensat de_DE
dc.subject.other Superconductor en
dc.title Atomic spin coherence in superconducting microtraps en
dc.title Spin Kohärenz von Atomen in supraleitenden Mikrofallen de_DE
dc.type Dissertation de_DE
dcterms.dateAccepted 2010-05-21 de_DE
utue.publikation.fachbereich Physik de_DE
utue.publikation.fakultaet 7 Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät de_DE
dcterms.DCMIType Text de_DE
utue.publikation.typ doctoralThesis de_DE
utue.opus.id 4934 de_DE
thesis.grantor 12/13 Fakultät für Mathematik und Physik de_DE

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