In this thesis, we theoretically explore chemical processes in quantum degenerate gases, such as molecule formation of an impurity atom in a Bose-Einstein condensate of ultracold atoms. The impurity forms a polaron quasiparticle and can trigger a collapse of the surrounding condensate, or the formation of a superposition of molecules with different particle numbers. Moreover, we discuss collisions of ultracold molecules and quantum simulation on near-term digital quantum computers.
Translated abstract:
In dieser Dissertation erforschen wir theoretisch chemische Prozesse in quantendegenerierten Gasen, wie die Molekülbildung eines Verunreinigungsatoms in einem Bose-Einstein-Kondensat. Das Fremdatom bildet ein Polaron und kann einen Kollaps des umgebenden Kondensats auslösen, oder die Bildung einer Überlagerung von Molekülen mit unterschiedlicher Teilchenzahl verursachen. Weiterhin diskutieren wir Kollisionen von ultrakalten Molekülen und Quantensimulation auf Quantencomputern in naher Zukunft.
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