Διδακτορικός Φοιτητής
Saurabh Pandey

Email

pandey@materials.uoc.gr

Θέμα διδακτορικού

Guided Matter-Wave Interferometry

Επιβλέπων

Παπάζογλου Δημήτριος, Μόνιμος Επίκουρος Καθηγητής ΤΕΤΥ, Παν/μιο Κρήτης

Επιτροπή

Παπάζογλου Δημήτριος, Μόνιμος Επίκουρος Καθηγητής ΤΕΤΥ, Παν/μιο Κρήτης

Wolf von Klitzing, Ερευνητής Β, ΙΤΕ, Ηράκλειο Κρήτης(2oς Επιβλέπων)

Σαββίδης Παύλος, Αναπληρωτής Καθηγητής ΤΕΤΥ, Παν/μιο Κρήτης

Περίληψη

Αυτή η εργασία στοχεύει στην δημιουργία ενός οδηγούμενου συμβολόμετρου κυμάτων ύλης βασισμένο σε ένα τσιπ ατόμων. Οι κυματοδηγοί ύλης θα δημιουργηθούν χρησιμοποιώντας χρονικά σταθμισμένα αδιαβατικά δυναμικά (TAAP). Τα άτομα θα περιοριστούν σε ένα περιοδικό δυναμικό σε σχήμα δαχτυλιδιού με την βοήθεια συνεχών και στην συχνότητα του ήχου μαγνητικών πεδίων, τα οποία αλληλοεπιδρούν με άτομα που έχουν επενδυθεί με ακτινοβολία ραδιοσυχνοτήτων. Ένα ψυχρό νέφος ατόμων θα χωριστεί στους δύο βραχίονες του δακτυλιοειδούς κυματοδηγού που παρέχει την κλειστή επιφάνεια που είναι σημαντική για να εντυπωθεί το πρότυπο συμβολής που οφείλεται στην σχετική φάση. Για να εξεταστούν ατέλειες στο δυναμικό (πιθανότατα από το τσιπ ατόμων) οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν κβαντική αποσυμφώνιση, είναι σημαντικό να λάβουμε υπόψιν τις αλληλεπιδράσεις των ατόμων με την επιφάνεια και το περιβάλλον. Σαν ένα πρώτο τεστ, θα εξεταστεί η σύμφωνη οδήγηση κυμάτων ύλης σε μακροσκοπικές αποστάσεις. Εφαρμογές αυτών των συσκευών οι οποίες βασίζονται σε κβαντικές τεχνολογίες θα βοηθήσουν στην ανάπτυξη αδρανειακών συστημάτων πλοήγησης, στην εξερεύνηση κοιτασμάτων πετρελαίου, την γεωφυσική ανάλυση κ.α.

Abstract

This thesis work aims at realization of a guided matter-wave interferometer based on an atom chip. The matter-wave guides will be based on time-averaged adiabatic potential (TAAP). The atoms will be confined in a ring-shaped periodic potential with the help of DC and audio frequency magnetic fields, which interact with atoms dressed by radio frequency radiation. An ultracold atom cloud split in two arms of the ring-shaped waveguide will provide a closed area essential to imprint interference pattern induced by relative phase. In order to test imperfections in the potential (possibly by the atom chip), can give rise to quantum decoherence, hence it is pivotal to include the interaction of atoms with surface and environment. As a first test coherent matter-wave guiding over macroscopic distances will be demonstrated. Applications of such miniaturized device based on quantum technologies will strongly advance the inertial navigation system, oil and mineral exploration, geophysical study etc.

facebook icon