Praktische Quantenausbildung mit kalten Atomen
Das desqtopMOT von Infleqtion ist eine vollständige Cold-Atom-Plattform für die praktische Ausbildung in Quantenphysik und Quantentechnologie. Das System kombiniert die notwendige experimentelle Hardware mit einem strukturierten Lehrplan und ermöglicht Studierenden und Anwendern, zentrale Konzepte der modernen Atom- und Quantenphysik unmittelbar im Labor zu untersuchen.
Im Zentrum steht die Erzeugung und Charakterisierung einer magneto-optischen Falle (MOT) mit Rubidium-87. Damit lassen sich reale Experimente zur Laserkühlung und Atomphysik durchführen, ohne zunächst ein komplexes Cold-Atom-Labor aus Einzelkomponenten aufbauen zu müssen.
Von der Atomphysik bis zur magneto-optischen Falle
Das desqtopMOT vermittelt sowohl theoretische Grundlagen als auch praktische experimentelle Fähigkeiten. Der von Infleqtion bereitgestellte Lehrplan behandelt unter anderem:
- Atomstruktur und Energieniveaus
- Eigenschaften und Wechselwirkung von Licht
- Laserbetrieb und Strahlführung
- geometrische Optik
- Vakuumtechnik
- Spektroskopie von Rubidium-87
- Laserkühlung und magneto-optische Fallen
- Charakterisierung kalter Atomwolken
Fortgeschrittene Experimente umfassen außerdem Sub-Doppler-Kühlung, Imaging, Faraday-Rotation und elektromagnetisch induzierte Transparenz (EIT).
Rubidium-87 MOT unter 300 µK
Das System arbeitet auf der Rubidium-D2-Linie bei 780,241 nm. Für die MOT werden 30–50 mW Laserleistung bereitgestellt; die Laserfrequenz kann um ±50 MHz abgestimmt werden.
Mit dem System können MOT-Temperaturen von unter 300 µK erreicht werden. Damit lernen Studierende nicht lediglich die Theorie der Laserkühlung, sondern erzeugen und untersuchen selbst reale Ensembles kalter Atome.
Komplettes Laborsystem
Das desqtopMOT integriert die für die Experimente benötigten wesentlichen Komponenten in einer kompakten Laborplattform. Dazu gehören Cold-Atom-Hardware, Vakuumsystem, Laser- und Steuerungstechnik sowie die erforderliche Optik.
Die modulare und zugängliche Konstruktion erlaubt es den Anwendern gleichzeitig, den optischen Aufbau nachzuvollziehen, Justagen vorzunehmen und die zugrunde liegenden physikalischen Zusammenhänge praktisch zu untersuchen.
Curriculum für Quantum Workforce Training
Infleqtion hat das Curriculum für unterschiedliche Ausbildungsstufen konzipiert – von zwei- und vierjährigen Undergraduate-Programmen über Graduate-Ausbildung bis zur Weiterbildung von Wissenschaftlern und Ingenieuren.
Damit eignet sich das desqtopMOT sowohl für universitäre Praktika und Lehrlabore als auch für die praktische Aus- und Weiterbildung zukünftiger Fachkräfte im Bereich Quantentechnologie.
Typische Anwendungen
- Universitäre Quantenphysik-Ausbildung
- Praktika in Atom- und Quantenoptik
- Quantum Workforce Training
- Laserkühlung und MOT-Experimente
- Rubidium-Spektroskopie
- Cold-Atom-Charakterisierung
- Demonstration quantenoptischer Phänomene
- Ausbildung von Wissenschaftlern und Ingenieuren
desqtopMOT von Infleqtion
Das desqtopMOT verbindet reale Cold-Atom-Hardware mit einem strukturierten Lehrkonzept und ermöglicht damit einen praxisnahen Einstieg in moderne Quantentechnologien. Die Plattform eignet sich insbesondere für Einrichtungen, die anspruchsvolle Cold-Atom-Experimente in ihre Ausbildung integrieren möchten, ohne ein vollständiges System selbst entwickeln zu müssen.
Soliton unterstützt Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen bei der Konfiguration und Integration des desqtopMOT sowie bei der Auswahl ergänzender Komponenten für Ausbildung und Forschung.
