The Bose-Einstein Condensate and Cold Atom Laboratory

verfasst von
Kai Frye, Sven Abend, Wolfgang Bartosch, Ahmad Bawamia, Dennis Becker, Holger Blume, Claus Braxmaier, Sheng-Wey Chiow, Maxim A. Efremov, Wolfgang Ertmer, Peter Fierlinger, Tobias Franz, Naceur Gaaloul, Jens Grosse, Christoph Grzeschik, Ortwin Hellmig, Victoria A. Henderson, Waldemar Herr, Ulf Israelsson, James Kohel, Markus Krutzik, Christian Kürbis, Claus Lämmerzahl, Meike List, Daniel Lüdtke, Nathan Lundblad, J. Pierre Marburger, Matthias Meister, Moritz Mihm, Holger Müller, Hauke Müntinga, Ayush M. Nepal, Tim Oberschulte, Alexandros Papakonstantinou, Jaka Perovšek, Achim Peters, Arnau Prat, Ernst M. Rasel, Albert Roura, Matteo Sbroscia, Wolfgang P. Schleich, Christian Schubert, Stephan T. Seidel, Jan Sommer, Christian Spindeldreier, Dan Stamper-Kurn, Benjamin K. Stuhl, Marvin Warner, Thijs Wendrich, André Wenzlawski, Andreas Wicht, Patrick Windpassinger, Nan Yu, Lisa Wörner
Abstract

Microgravity eases several constraints limiting experiments with ultracold and condensed atoms on ground. It enables extended times of flight without suspension and eliminates the gravitational sag for trapped atoms. These advantages motivated numerous initiatives to adapt and operate experimental setups on microgravity platforms. We describe the design of the payload, motivations for design choices, and capabilities of the Bose-Einstein Condensate and Cold Atom Laboratory (BECCAL), a NASA-DLR collaboration. BECCAL builds on the heritage of previous devices operated in microgravity, features rubidium and potassium, multiple options for magnetic and optical trapping, different methods for coherent manipulation, and will offer new perspectives for experiments on quantum optics, atom optics, and atom interferometry in the unique microgravity environment on board the International Space Station.

Organisationseinheit(en)
Institut für Quantenoptik
Institut für Mikroelektronische Systeme
QuantumFrontiers
Externe Organisation(en)
Ferdinand-Braun-Institut gGmbH, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH)
Zentrum für angewandte Raumfahrt­technologie und Mikro­gravitation (ZARM)
Universität Ulm
Fierlinger Magnetics GmbH
Humboldt-Universität zu Berlin
Universität Hamburg
Bates College
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
University of California at Berkeley
Space Dynamics Laboratory
California Institute of Technology
DLR-Institut für Raumfahrtsysteme
DLR-Institut für Quantentechnologien
DLR-Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) Standort Braunschweig
Texas A and M University
Airbus Defence and Space GmbH
Typ
Artikel
Journal
EPJ Quantum Technology
Band
8
Anzahl der Seiten
37
Publikationsdatum
04.01.2021
Publikationsstatus
Veröffentlicht
Peer-reviewed
Ja
ASJC Scopus Sachgebiete
Physik der kondensierten Materie, Atom- und Molekularphysik sowie Optik, Elektrotechnik und Elektronik, Steuerungs- und Systemtechnik
Elektronische Version(en)
https://arxiv.org/abs/1912.04849 (Zugang: Offen)
https://doi.org/10.1140/epjqt/s40507-020-00090-8 (Zugang: Offen)
https://doi.org/10.15488/10339 (Zugang: Offen)