Manipulation of ultracold Bose gases in a time-averaged orbiting potential

De gemiddelde beweging van deeltjes in een oscillerende magnetische val, de zogeheten TOP-trap, kan worden gewijzigd door een verandering in de potentiële fase. De amplitude en energie van deze beweging kan worden gewijzigd door een geschikte fasesprong in het oscillerend (heen en weer slingeren van massa of energie) veld.
Paul Cleary onderzocht toepassingen van een TOP-trap waarmee een wolk van ultrakoude atomen wordt gemanipuleerd. De TOP-trap bestaat uit een statische magneetval gecombineerd met een snel roterend magneetveld (het TOP-veld).
In zijn onderzoek beschrijft Cleary de atomaire beweging in de TOP-val, in het bijzonder de fase van het roterende TOP-veld. Door numerieke en analytische methoden toont hij het belang aan van de fase van dit veld bij het inschakelen, wanneer het atomaire gas vanuit een statische in een TOP-val wordt overgebracht. De resulterende langzame ‘klotsende’ beweging van het centrum van de gaswolk is aanzienlijk vergeleken met de snelle microscopische beweging en is sterk afhankelijk van de initiële fase van het TOP-veld.
Cleary laat zien dat deze klotsbeweging vervolgens kan worden onderdrukt door een goed-getimede sprong in de fase van het TOP-veld. Hij demonstreert hoe deze fasesprong optimaal wordt gekozen en toont vervolgens experimenteel zowel het inschakel-effect als de succesvolle demping van deze beweging aan.