KIP-Veröffentlichungen

Jahr 2025
Autor(en) Louis Evans
Titel Bragg Scattering of Quantum Gases for Spatially-Resolved Velocity Field Extraction
KIP-Nummer HD-KIP 25-36
KIP-Gruppe(n) F17,F32
Dokumentart Masterarbeit
Keywords (angezeigt) Bragg Scattering, Quasi-2D BEC
Abstract (de)

In der vorliegenden Arbeit werden neuartige, auf Bragg-Streuung basierende
Verfahren zur Extraktion ortsaufgeloester Geschwindigkeitsfelder in quasi-
2D Bose-Einstein-Kondensaten vorgestellt, wodurch die Untersuchung von
Quantenturbulenz bereichert wird. Ein experimenteller Bragg-Streuaufbau
wird implementiert und an stationären Kondensaten charakterisiert. Zwei
neue Methoden – die spektroskopische und die breitbandige Velocimetrie –
werden eingefuehrt und zur Bestimmung ortsaufgeloester 1D Projektionen des
Geschwindigkeitsfelds von Vortex–Antivortex-Konfigurationen eingesetzt.
Die experimentellen Messungen stimmen dabei gut mit numerischen
Berechnungen ueberein. Erste experimentelle Ergebnisse zur Bestimmung
des zweidimensionalen Geschwindigkeitsfelds eines turbulenten BECs
werden vorgestellt, was ein leistungsstarkes neues Diagnosewerkzeug zur
Untersuchung von Quantenturbulenz darstellt.

Abstract (en)

This thesis presents novel Bragg scattering-based techniques to extract
spatially-resolved velocity fields in quasi-2D Bose-Einstein condensates,
enriching the study of quantum turbulence. An experimental Bragg
scattering setup is implemented and characterised on stationary condensates.
Two newfound methods; spectroscopic and broadband velocimetry, are
introduced and used to extract spatially-resolved 1D velocity field projections
for vortex–antivortex configurations, with experimental measurements in
good agreement with computational results. Initial experimental results for
the 2D velocity field extraction of a turbulent BEC are reported, offering a
powerful new diagnostic tool for probing quantum turbulence.

bibtex
@mastersthesis{Evans2025,
  author   = {Louis Evans},
  title    = {Bragg Scattering of Quantum Gases for Spatially-Resolved Velocity Field Extraction},
  school   = {Universität Heidelberg},
  year     = {2025},
  type     = {Integrated Master}
}
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