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• W1796991482 abstract "Thema der vorliegenden Arbeit ist die Bose-Einstein-Kondensation stark verdunnter atomarer Gase. Nach einer Einfuhrung in die Theorie solcher schwach wechselwirkender Quantengase und einer Zusammenfassung wesentlicher experimenteller Ergebnisse aus dem Gebiet der Bose-Einstein-Kondensation wird zunachst die Physik ultrakalter, in Atomfallen gefangener Fermigase diskutiert. Dieses Gebiet hat sich in den letzten Jahren parallel zu dem der kondensierten Bosegase stark entwickelt und bietet vielversprechende Moglichkeiten, Modelle wie die BCS-Theorie erstmals in fast idealen Fermigasen zu untersuchen. Es werden Ergebnisse zu den thermodynamischen Eigenschaften solcher Gase vorgestellt, die vor allem fur mesoskopische Teilchenzahlen (unter 1000) relevant sind. Dabei wird insbesondere auf Schaleneffekte bei der Dichteverteilung in einer Atomfalle und bei der Warmekapazitat eingegangen.Im zweiten Teil der Arbeit wird die Physik von Atomlasern diskutiert. Als Atomlaser bezeichnet man Systeme, die in der Lage sind, koharente Materiewellen aus Atomen zu erzeugen. Die einem Bose-Einstein-Kondensat inharente Koharenz wird in Experimenten genutzt, um mittels eines koharent arbeitenden Auskoppelmechanismus solche Atomstrahlen herzustellen. Die zugehorige Physik wird durch die so genannte Gross-Pitaevskii-Gleichung beschrieben, einer Art nichtlinearen Schrodingergleichung fur die Wellenfunktionen der beteiligten Hyperfeinzustande des Bose-Einstein-Kondensats aus 87Rb-Atomen. In der vorliegenden Arbeit wurden unter anderem die Auskoppelstarke mittels analytischer und vor allem numerischer Methoden untersucht. Daruber hinaus konnten Aussagen uber das zeitliche Verhalten von Atomlasern gewonnen, die mit zwei Radiofrequenzen betrieben werden. In diesem Fall wird der Atomstrahl aus zwei interferierenden Materiewellen verschiedener Energie gebildet, sodass koharente, atomare Pulse mit makroskopischen Dimensionen auftreten.Im letzten Abschnitt wird mit der Spurafluiditat ein weiterer, sehr interessanter Aspekt von kondensierten Bosegasen behandelt. Nach einer Einfuhrung in die Bestimmung quantenstatistischer Eigenschaften von Vielteilchensystemem mithilfe von Pfadintegral-Monte-Carlo-Verfahren wird der suprafluide Anteil eines kondensierten Bosegases mit verschiedenen Approximationen berechnet. Dazu wird neben den Pfadintegralen eine auf so genannten Permutationszykeln beruhende Methode eingesetzt, mit der man die Zustandssumme von Bosonen im kanonischen Ensemble und damit auch viele andere Grosen ausrechnen kann. Auf diese Weise konnte der suprafluide Anteil eines idealen Bosegases im kanonischen Ensemble erstmals vollstandig quantenmechanisch exakt ermittelt werden." @default.
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