QUANTUS+

Das Projekt QUANTUS+ ist als weiterer Baustein zu den langjährigen Bestrebungen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt zur Untersuchung der Dynamik, Manipulation und interferometrischen Anwendungen von Quantengasen. Die bisherigen QUANTUS-Verbundprojekte und das derzeit laufende Schwesterprojekt BECCAL haben Pionierarbeit in der Entwicklung von atomaren Sensoren auf Mikrogravitationsplattformen. So wurden Quantengase und Atominterferometer in dem Bremer Fallturm und auf einer Höhenforschungsrakete (MAIUS) erzeugt und eine Plattform auf der Internationalen Raumstation wird derzeit entwickelt (BECCAL). In QUANTUS+ werden diese Techniken weiterentwickelt und erweitert. Hierbei stehen insbesondere neuartige Strahlteiler für Atome, geführte Interferometer sowie Materiewellen in relativistischen Regimes im Vordergrund.

Die Arbeitsgruppe Theoretische Quantenoptik trägt zu allen diesen Themengebieten bei und koordiniert die Bestrebungen zu tunnel-basierter und geführter Atominterferometrie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lichtpuls-Atominterferometern, bei denen die Strahlteiler und Spiegel durch Beugung erzeugt werden, werden Tunnelprozesse durch optische Barrieren untersucht. Solche Potentiale eignen sich zugleich als Wellenleiter. Diese wiederum ermöglichen die Konstruktion robuster Sensoren , bei denen die Interferometerdauer und Sensitivität erhöht werden kann, ohne dass der Aufbau insgesamt mit skaliert werden muss. Die Kombination von geführten mit tunnel-basierten Interferometern und Akzelerometern in kompakter Bauweise kann für Anwendungen unter Schwerelosigkeit von besonderer Bedeutung werden.