Das erste Theme dieser Arbeit ist die Untersuchung der Quantenelektrodynamik, indem einzelne Atome an eine einzelne Mode des elektromagnetischen Feldes gekoppelt werden. Dazu werden einzelne lasergekühlte Atome in einen optischen Resonator hoher Güte gebracht, wo sie beobachtet und gefangen werden. Durch Ausnutzung der Lichtkräfte im Resonator kann die Bewegung der Atome genauestens kontrolliert werden. Im so präparierten System konnten durch die Quantentheorie vorhergesagte Zustände, in denen ein einzelnes Atom an ein oder gleichzeitig an zwei Photonen koppelt, zum ersten Mal spektroskopisch beobachtet werden. Der zweite Teil dieser Arbeit berichtet über Experimente mit kalten polaren Molekülen. Diese Untersuchungen versprechen neue Einsichten auf unterschiedlichen Gebieten wie Chemie, Metrologie, Molekülphysik sowie Quanteninformation. Zur Erzeugung kalter polarer Moleküle wird Puffergaskühlung und die Geschwindigkeitsfilterung durch Ausnutzung des Stark-Effekts, welchen polare Moleküle in (quasi-) elektrostatischen Feldern erfahren, vorgestellt. Diese kalten Moleküle konnten spektroskopiert und gespeichert werden. Zum Erreichen tieferer Temperaturen wurde darüber hinaus die Kühlung interner und externer Freiheitsgrade polarer Moleküle im optischen Resonator theoretisch untersucht.     «

Das erste Theme dieser Arbeit ist die Untersuchung der Quantenelektrodynamik, indem einzelne Atome an eine einzelne Mode des elektromagnetischen Feldes gekoppelt werden. Dazu werden einzelne lasergekühlte Atome in einen optischen Resonator hoher Güte gebracht, wo sie beobachtet und gefangen werden. Durch Ausnutzung der Lichtkräfte im Resonator kann die Bewegung der Atome genauestens kontrolliert werden. Im so präparierten System konnten durch die Quantentheorie vorhergesagte Zustände, in denen e...     »