Ionen in einer linearen Paulfalle - ArchiMeD

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8 Kapitel 1. Einleitung zusetzen als Q-bit-Zustand verwendet. Damit stellt dessen Lebensdauer das ultimative Limit fr die erreichbare Kohrenzzeit dar. Bislang ist man noch weit von diesem Limit entfernt, da es eine Reihe von Dekohrenzeffekten gibt, die zu einer wesentlich krzeren Kohrenzzeit fhren. Darunter sind beispielsweise Heizeffekte, welche die Ionen im Schwingungsgrundzustand aufheizen. Diese sind fr kleine Fallen strker und werden vermutlich von Patchpotentialen auf den Fallenelektroden verursacht. Von Bedeutung sind generell alle Effekte, die zu einer Verkrzung der Lebensdauer fhren. Ein solcher Effekt wurde in linearen Ionenketten aus zehn Ionen im Rahmen der Lebensdauermessung beobachtet. Dort kam es mitunter zu einer dramatischen Reduktion der Lebensdauer des metastabilen Zustands gegenber dem Wert fr ein einzelnes Ion. Damit verbunden war eine hohe Anzahl koinzidenter Zerflle, allerdings ergab sich keine signifikante Erhhung gegenber der in einem Modell unabhngiger Teilchen erwarteten Koinzidenzen. Es handelt sich hier nicht um Superradianz, da hier Vernderungen der Lebensdauer um bis zu ca. 20% beobachtet wurden, obwohl die Abstnde mit ca. 10λ wesentlich grer sind als in einem Experiment an zwei Ionen [61], bei dem die nderung der Zerfallsrate nur bei etwa 1,5% lag. Auch andere schlssige Erklrungen konnten bisher nicht gefunden werden. Daher handelt es sich vermutlich um einen technisch bedingten Effekt des verwendeten Systems. Inzwischen haben sich bereits zwei weitere Gruppen [68, 206] mit diesem Phnomen befat - ohne jedoch die Beobachtung besttigen zu knnen.
Kapitel 2 Das Element Calcium 2.1 Eigenschaften Calcium gehrt zur Gruppe der Erdalkalimetalle. Wie alle Elemente dieser Gruppe ist es sehr reaktiv und liegt deswegen meist in Form von Sauerstoffverbindungen vor. In natrlicher Form kommt Calcium als Carbonat in Kalkstein oder im Marmor vor. Es gibt insgesamt 6 stabile Iso- Eigenschaft Atomgewicht Ionisierungsenergie Schmelzpunkt Siedepunkt Elektronenkonfiguration 40,08amu 6,15eV 851C 1440C Ar+s Tabelle 2.1. Eigenschaften von Calcium tope, wobei alle auer 43 Ca einen Kernspin von Null haben und somit keine Hyperfeinaufspaltung. 43 Ca hat einen Kernspin von I=7/2. Die Isotope 40 Ca und 48 Ca haben doppelt magische Kerne, weswegen sie als simple Kerne in der Kernphysik von Interesse sind. Im natrlichen Gemisch ist das Isotop 40 Ca am hufigsten mit ca. 97% relativer Hufigkeit. Das Calcium Ion hat die Elektronenkonfiguration von Argon mit einem zustzlichen Valenzelektron 4s 1 , d.h. ein Elektron im 4s-Zustand auerhalb der abgeschlossenen Schalen. Es ergibt sich daher ein wasserstoffhnliches System, da das spektrale Verhalten von Ca + durch das Auenelektron bestimmt wird. Die anderen Elektronen tragen nicht zu Spin und Bahndrehimpuls bei. Das macht das Calcium-Ion stabile Isotope im natrlichen Gemisch relative Hufigkeit 40 96,94% 42 0,6474% 43 0,135% 44 2,09% 46 0,004% 48 0,187% Tabelle 2.2. Relative Hufigkeit der stabilen Ca-Isotope im natrlichen Gemisch. 9
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6.2. Ionenkristalle 59 keine verbor
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6.3. Kompensation der Mikrobewegung
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6.4. Separation atomarer Zustnde in
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6.4. Separation atomarer Zustnde in
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Kapitel 7 Die Lebensdauer des 3D 5/
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7.1. Die Lebensdauer atomarer Nivea
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7.2. Methoden zur Bestimmung von Le
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7.3. Die Lebensdauer des 3D 5/2 Zus
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7.5. Messung an einem Ion - Der Mea
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7.6. Fehlerquellen 81 nochmals um e
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7.7. Verkrzung der Lebensdauer in I
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Kapitel 8 Zusammenfassung und Ausbl
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werden. Man kann darber hinaus natr
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Literaturverzeichnis [1] U. Albrech
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Literaturverzeichnis 97 [43] T. Bra
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Literaturverzeichnis 99 [90] R. N.
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Literaturverzeichnis 101 [138] G. M
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Literaturverzeichnis 103 [183] C. T
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