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  1. Artikel ; Online: Dynamical low-noise microwave source for cold-atom experiments.

    Meyer-Hoppe, Bernd / Baron, Maximilian / Cassens, Christophe / Anders, Fabian / Idel, Alexander / Peise, Jan / Klempt, Carsten

    The Review of scientific instruments

    2023  Band 94, Heft 7

    Abstract: The generation and manipulation of ultracold atomic ensembles in the quantum regime require the application of dynamically controllable microwave fields with ultra-low noise performance. Here, we present a low-phase-noise microwave source with two ... ...

    Abstract The generation and manipulation of ultracold atomic ensembles in the quantum regime require the application of dynamically controllable microwave fields with ultra-low noise performance. Here, we present a low-phase-noise microwave source with two independently controllable output paths. Both paths generate frequencies in the range of 6.835 GHz ± 25 MHz for hyperfine transitions in 87Rb. The presented microwave source combines two commercially available frequency synthesizers: an ultra-low-noise oscillator at 7 GHz and a direct digital synthesizer for radio frequencies. We demonstrate a low integrated phase noise of 480 µrad in the range of 10 Hz to 100 kHz and fast updates of frequency, amplitude, and phase in sub-µs time scales. The highly dynamic control enables the generation of shaped pulse forms and the deployment of composite pulses to suppress the influence of various noise sources.
    Sprache Englisch
    Erscheinungsdatum 2023-07-17
    Erscheinungsland United States
    Dokumenttyp Journal Article
    ZDB-ID 209865-9
    ISSN 1089-7623 ; 0034-6748
    ISSN (online) 1089-7623
    ISSN 0034-6748
    DOI 10.1063/5.0160367
    Datenquelle MEDical Literature Analysis and Retrieval System OnLINE

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  2. Artikel ; Online: Momentum Entanglement for Atom Interferometry.

    Anders, F / Idel, A / Feldmann, P / Bondarenko, D / Loriani, S / Lange, K / Peise, J / Gersemann, M / Meyer-Hoppe, B / Abend, S / Gaaloul, N / Schubert, C / Schlippert, D / Santos, L / Rasel, E / Klempt, C

    Physical review letters

    2021  Band 127, Heft 14, Seite(n) 140402

    Abstract: Compared to light interferometers, the flux in cold-atom interferometers is low and the associated shot noise is large. Sensitivities beyond these limitations require the preparation of entangled atoms in different momentum modes. Here, we demonstrate a ... ...

    Abstract Compared to light interferometers, the flux in cold-atom interferometers is low and the associated shot noise is large. Sensitivities beyond these limitations require the preparation of entangled atoms in different momentum modes. Here, we demonstrate a source of entangled atoms that is compatible with state-of-the-art interferometers. Entanglement is transferred from the spin degree of freedom of a Bose-Einstein condensate to well-separated momentum modes, witnessed by a squeezing parameter of -3.1(8)  dB. Entanglement-enhanced atom interferometers promise unprecedented sensitivities for quantum gradiometers or gravitational wave detectors.
    Sprache Englisch
    Erscheinungsdatum 2021-10-06
    Erscheinungsland United States
    Dokumenttyp Journal Article
    ZDB-ID 208853-8
    ISSN 1079-7114 ; 0031-9007
    ISSN (online) 1079-7114
    ISSN 0031-9007
    DOI 10.1103/PhysRevLett.127.140402
    Datenquelle MEDical Literature Analysis and Retrieval System OnLINE

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  3. Artikel ; Online: Entanglement between two spatially separated atomic modes.

    Lange, Karsten / Peise, Jan / Lücke, Bernd / Kruse, Ilka / Vitagliano, Giuseppe / Apellaniz, Iagoba / Kleinmann, Matthias / Tóth, Géza / Klempt, Carsten

    Science (New York, N.Y.)

    2018  Band 360, Heft 6387, Seite(n) 416–418

    Abstract: Modern quantum technologies in the fields of quantum computing, quantum simulation, and quantum metrology require the creation and control of large ensembles of entangled particles. In ultracold ensembles of neutral atoms, nonclassical states have been ... ...

    Abstract Modern quantum technologies in the fields of quantum computing, quantum simulation, and quantum metrology require the creation and control of large ensembles of entangled particles. In ultracold ensembles of neutral atoms, nonclassical states have been generated with mutual entanglement among thousands of particles. The entanglement generation relies on the fundamental particle-exchange symmetry in ensembles of identical particles, which lacks the standard notion of entanglement between clearly definable subsystems. Here, we present the generation of entanglement between two spatially separated clouds by splitting an ensemble of ultracold identical particles prepared in a twin Fock state. Because the clouds can be addressed individually, our experiments open a path to exploit the available entangled states of indistinguishable particles for quantum information applications.
    Sprache Englisch
    Erscheinungsdatum 2018-04-23
    Erscheinungsland United States
    Dokumenttyp Journal Article ; Research Support, Non-U.S. Gov't
    ZDB-ID 128410-1
    ISSN 1095-9203 ; 0036-8075
    ISSN (online) 1095-9203
    ISSN 0036-8075
    DOI 10.1126/science.aao2035
    Datenquelle MEDical Literature Analysis and Retrieval System OnLINE

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  4. Artikel ; Online: Detecting multiparticle entanglement of Dicke states.

    Lücke, Bernd / Peise, Jan / Vitagliano, Giuseppe / Arlt, Jan / Santos, Luis / Tóth, Géza / Klempt, Carsten

    Physical review letters

    2014  Band 112, Heft 15, Seite(n) 155304

    Abstract: Recent experiments demonstrate the production of many thousands of neutral atoms entangled in their spin degrees of freedom. We present a criterion for estimating the amount of entanglement based on a measurement of the global spin. It outperforms ... ...

    Abstract Recent experiments demonstrate the production of many thousands of neutral atoms entangled in their spin degrees of freedom. We present a criterion for estimating the amount of entanglement based on a measurement of the global spin. It outperforms previous criteria and applies to a wider class of entangled states, including Dicke states. Experimentally, we produce a Dicke-like state using spin dynamics in a Bose-Einstein condensate. Our criterion proves that it contains at least genuine 28-particle entanglement. We infer a generalized squeezing parameter of -11.4(5)  dB.
    Sprache Englisch
    Erscheinungsdatum 2014-04-18
    Erscheinungsland United States
    Dokumenttyp Journal Article
    ZDB-ID 208853-8
    ISSN 1079-7114 ; 0031-9007
    ISSN (online) 1079-7114
    ISSN 0031-9007
    DOI 10.1103/PhysRevLett.112.155304
    Datenquelle MEDical Literature Analysis and Retrieval System OnLINE

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  5. Artikel ; Online: Interaction-free measurements by quantum Zeno stabilization of ultracold atoms.

    Peise, J / Lücke, B / Pezzé, L / Deuretzbacher, F / Ertmer, W / Arlt, J / Smerzi, A / Santos, L / Klempt, C

    Nature communications

    2015  Band 6, Seite(n) 6811

    Abstract: Quantum mechanics predicts that our physical reality is influenced by events that can potentially happen but factually do not occur. Interaction-free measurements (IFMs) exploit this counterintuitive influence to detect the presence of an object without ... ...

    Abstract Quantum mechanics predicts that our physical reality is influenced by events that can potentially happen but factually do not occur. Interaction-free measurements (IFMs) exploit this counterintuitive influence to detect the presence of an object without requiring any interaction with it. Here we propose and realize an IFM concept based on an unstable many-particle system. In our experiments, we employ an ultracold gas in an unstable spin configuration, which can undergo a rapid decay. The object-realized by a laser beam-prevents this decay because of the indirect quantum Zeno effect and thus, its presence can be detected without interacting with a single atom. Contrary to existing proposals, our IFM does not require single-particle sources and is only weakly affected by losses and decoherence. We demonstrate confidence levels of 90%, well beyond previous optical experiments.
    Sprache Englisch
    Erscheinungsdatum 2015-04-14
    Erscheinungsland England
    Dokumenttyp Journal Article ; Research Support, Non-U.S. Gov't
    ISSN 2041-1723
    ISSN (online) 2041-1723
    DOI 10.1038/ncomms7811
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  6. Artikel ; Online: Improvement of an Atomic Clock using Squeezed Vacuum.

    Kruse, I / Lange, K / Peise, J / Lücke, B / Pezzè, L / Arlt, J / Ertmer, W / Lisdat, C / Santos, L / Smerzi, A / Klempt, C

    Physical review letters

    2016  Band 117, Heft 14, Seite(n) 143004

    Abstract: Since the pioneering work of Ramsey, atom interferometers are employed for precision metrology, in particular to measure time and to realize the second. In a classical interferometer, an ensemble of atoms is prepared in one of the two input states, ... ...

    Abstract Since the pioneering work of Ramsey, atom interferometers are employed for precision metrology, in particular to measure time and to realize the second. In a classical interferometer, an ensemble of atoms is prepared in one of the two input states, whereas the second one is left empty. In this case, the vacuum noise restricts the precision of the interferometer to the standard quantum limit (SQL). Here, we propose and experimentally demonstrate a novel clock configuration that surpasses the SQL by squeezing the vacuum in the empty input state. We create a squeezed vacuum state containing an average of 0.75 atoms to improve the clock sensitivity of 10000 atoms by 2.05_{-0.37}^{+0.34}  dB. The SQL poses a significant limitation for today's microwave fountain clocks, which serve as the main time reference. We evaluate the major technical limitations and challenges for devising a next generation of fountain clocks based on atomic squeezed vacuum.
    Sprache Englisch
    Erscheinungsdatum 2016-09-30
    Erscheinungsland United States
    Dokumenttyp Journal Article
    ZDB-ID 208853-8
    ISSN 1079-7114 ; 0031-9007
    ISSN (online) 1079-7114
    ISSN 0031-9007
    DOI 10.1103/PhysRevLett.117.143004
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  7. Artikel ; Online: Satisfying the Einstein-Podolsky-Rosen criterion with massive particles.

    Peise, J / Kruse, I / Lange, K / Lücke, B / Pezzè, L / Arlt, J / Ertmer, W / Hammerer, K / Santos, L / Smerzi, A / Klempt, C

    Nature communications

    2015  Band 6, Seite(n) 8984

    Abstract: In 1935, Einstein, Podolsky and Rosen (EPR) questioned the completeness of quantum mechanics by devising a quantum state of two massive particles with maximally correlated space and momentum coordinates. The EPR criterion qualifies such continuous- ... ...

    Abstract In 1935, Einstein, Podolsky and Rosen (EPR) questioned the completeness of quantum mechanics by devising a quantum state of two massive particles with maximally correlated space and momentum coordinates. The EPR criterion qualifies such continuous-variable entangled states, where a measurement of one subsystem seemingly allows for a prediction of the second subsystem beyond the Heisenberg uncertainty relation. Up to now, continuous-variable EPR correlations have only been created with photons, while the demonstration of such strongly correlated states with massive particles is still outstanding. Here we report on the creation of an EPR-correlated two-mode squeezed state in an ultracold atomic ensemble. The state shows an EPR entanglement parameter of 0.18(3), which is 2.4 s.d. below the threshold 1/4 of the EPR criterion. We also present a full tomographic reconstruction of the underlying many-particle quantum state. The state presents a resource for tests of quantum nonlocality and a wide variety of applications in the field of continuous-variable quantum information and metrology.
    Sprache Englisch
    Erscheinungsdatum 2015-11-27
    Erscheinungsland England
    Dokumenttyp Journal Article ; Research Support, Non-U.S. Gov't
    ISSN 2041-1723
    ISSN (online) 2041-1723
    DOI 10.1038/ncomms9984
    Datenquelle MEDical Literature Analysis and Retrieval System OnLINE

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  8. Artikel ; Online: Twin matter waves for interferometry beyond the classical limit.

    Lücke, B / Scherer, M / Kruse, J / Pezzé, L / Deuretzbacher, F / Hyllus, P / Topic, O / Peise, J / Ertmer, W / Arlt, J / Santos, L / Smerzi, A / Klempt, C

    Science (New York, N.Y.)

    2011  Band 334, Heft 6057, Seite(n) 773–776

    Abstract: Interferometers with atomic ensembles are an integral part of modern precision metrology. However, these interferometers are fundamentally restricted by the shot noise limit, which can only be overcome by creating quantum entanglement among the atoms. We ...

    Abstract Interferometers with atomic ensembles are an integral part of modern precision metrology. However, these interferometers are fundamentally restricted by the shot noise limit, which can only be overcome by creating quantum entanglement among the atoms. We used spin dynamics in Bose-Einstein condensates to create large ensembles of up to 10(4) pair-correlated atoms with an interferometric sensitivity -1.61(-1.1)(+0.98) decibels beyond the shot noise limit. Our proof-of-principle results point the way toward a new generation of atom interferometers.
    Sprache Englisch
    Erscheinungsdatum 2011-11-11
    Erscheinungsland United States
    Dokumenttyp Journal Article ; Research Support, Non-U.S. Gov't
    ZDB-ID 128410-1
    ISSN 1095-9203 ; 0036-8075
    ISSN (online) 1095-9203
    ISSN 0036-8075
    DOI 10.1126/science.1208798
    Datenquelle MEDical Literature Analysis and Retrieval System OnLINE

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  9. Artikel: The development and comprehensibility of a pictorial asthma action plan.

    Roberts, Nicola J / Mohamed, Zeinab / Wong, Pei-Se / Johnson, Marianne / Loh, Li-Cher / Partridge, Martyn R

    Patient education and counseling

    2009  Band 74, Heft 1, Seite(n) 12–18

    Abstract: Objective: Written action plans are regarded as an important part of asthma self-management education and yet they may not be understood by those with limited literacy skills. This study was designed to produce an understandable pictorial asthma action ... ...

    Abstract Objective: Written action plans are regarded as an important part of asthma self-management education and yet they may not be understood by those with limited literacy skills. This study was designed to produce an understandable pictorial asthma action plan.
    Methods: With advice from a group of doctors and nurses a "standard" written action plan was translated by a medical artist into a series of pictorial images. These were assessed using the techniques of guessability and translucency by a series of adults attending a specialist asthma clinic in London and the same process was subsequently used to assess comprehensibility of the images and plans amongst a group of Somalis living in Manchester, UK and Malaysians in Seremban, Malaysia.
    Results: Guessability testing showed that the majority of pictograms were well understood by each of the study groups. Translucency testing revealed close agreement with intended meaning for the majority of the images. One image, depicting extra use of reliever medication scored less well in all populations; two other images scored less well in the Somali and Malaysian groups and reflect less use of certain inhaler devices in other countries. The overall plan was well understood by all patients who were able to adequately recount the appropriate actions to take in different clinical scenarios.
    Conclusion: We have developed a pictorial asthma action plan understandable by 3 different populations of patients with asthma.
    Practice implications: Pictorial representations have been shown by other studies in other situations to be an effective method of reinforcing the spoken word. The pictorial asthma action plan developed for this study has been shown to be comprehensible, personalised to the individual in the usual fashion. It is now suitable for further evaluation in clinical practice.
    Mesh-Begriff(e) Adult ; Asthma/prevention & control ; Asthma/psychology ; Attitude to Health/ethnology ; Audiovisual Aids/standards ; Comprehension ; Educational Status ; Female ; Humans ; London ; Malaysia ; Male ; Middle Aged ; Patient Care Planning/organization & administration ; Patient Education as Topic/organization & administration ; Practice Guidelines as Topic ; Self Care/methods ; Self Care/psychology ; Somalia/ethnology ; Surveys and Questionnaires
    Sprache Englisch
    Erscheinungsdatum 2009-01
    Erscheinungsland Ireland
    Dokumenttyp Evaluation Studies ; Journal Article ; Research Support, Non-U.S. Gov't
    ZDB-ID 605590-4
    ISSN 1873-5134 ; 0738-3991
    ISSN (online) 1873-5134
    ISSN 0738-3991
    DOI 10.1016/j.pec.2008.07.049
    Datenquelle MEDical Literature Analysis and Retrieval System OnLINE

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  10. Artikel: Twin Matter Waves for Interferometry Beyond the Classical Limit

    Lücke, B / A. Smerzi / C. Klempt / F. Deuretzbacher / J. Arlt / J. Kruse / J. Peise / L. Pezzé / L. Santos / M. Scherer / O. Topic / P. Hyllus / W. Ertmer

    Science. 2011 Nov. 11, v. 334, no. 6057

    2011  

    Abstract: Interferometers with atomic ensembles are an integral part of modern precision metrology. However, these interferometers are fundamentally restricted by the shot noise limit, which can only be overcome by creating quantum entanglement among the atoms. We ...

    Abstract Interferometers with atomic ensembles are an integral part of modern precision metrology. However, these interferometers are fundamentally restricted by the shot noise limit, which can only be overcome by creating quantum entanglement among the atoms. We used spin dynamics in Bose-Einstein condensates to create large ensembles of up to 104 pair-correlated atoms with an interferometric sensitivity -1.61 (+0.98)(-1.1) decibels beyond the shot noise limit. Our proof-of-principle results point the way toward a new generation of atom interferometers.
    Schlagwörter chemical elements ; interferometers ; interferometry ; metrology
    Sprache Englisch
    Erscheinungsverlauf 2011-1111
    Umfang p. 773-776.
    Erscheinungsort American Association for the Advancement of Science
    Dokumenttyp Artikel
    ZDB-ID 128410-1
    ISSN 1095-9203 ; 0036-8075
    ISSN (online) 1095-9203
    ISSN 0036-8075
    DOI 10.1126/science.1208798
    Datenquelle NAL Katalog (AGRICOLA)

    Zusatzmaterialien

    Kategorien

    Verfügbar in ZB MED Bonn

    Z 4' 46/137: Hefte anzeigen
    + C 27: Hefte anzeigen
    Z50.00 SC01: Hefte anzeigen
    Z 8.9: Hefte anzeigen

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