Beschaffung eines vollständig stabilisierten Lasersystems

Die Universität Hamburg beabsichtigt ein Experiment zu entwickeln, in dem mehrere fangspezifische Ionsysteme über eine schnelle optische Schnittstelle verbunden werden. Dabei werden kryogene und Raumtemperatur-Radiofrequenz-Ionentrans verwendet, die durch Photoionisation spezifische Isotope von Barium gezielt geladen werden, zusammen mit einer Laser-Kühlung und optischer Quantenstatusmanipulation. Die Zustandsvorbereitung und -manipulation sowie die Erzeugung von Verschränkungen erfolgen durch Anregung optischer Übergänge im Ion. Um die zahlreichen, schmalen optischen Übergänge der neutralen und einfach ionisierten Bariumatome anzusprechen, ist ein System externer stabilisierter Laser erforderlich. Da sich das Projekt auf die Entwicklung von Ionentrans und Quantenoptik-Protokollen konzentrieren soll, wird ein ein vollständiges stabiles Lasersystem benötigt, um alle relevanten optischen Übergänge des neutralen und einfach ionisierten Bariumatoms abzudecken. Die Laser müssen daher auf die vorgegebenen Frequenzen abgestimmt und mit einer absoluten Genauigkeit von 2 MHz oder besser stabilisiert werden. Um den Forschungsfokus auf die Entwicklung optischer Schnittstellen zu ermöglichen, muss die gesamte Laserstabilisierung speziell so erfolgen, dass alle beteiligten Laser relativ zu einer externen Referenz gesichert sind, da kein einfaches atombasiertes Sperrsystem für das einfach ionisierte Barium vorhanden ist. Die Laser müssen in der Nähe des Resonanzfrequenzs empfindlich abstimmbar sein, für Off-Resonanz-Anregungsschemen enge Linienbreiten bieten und eine hohe Amplitudenstabilität aufweisen.