Die Kosten der Modellabteilung „Joghurt“ am Beispiel der Herstellung von Rührjoghurt mit Früchten

Mit der Analyse des Kostenverlaufs in der Abteilung "Joghurt" wird die Aktualisierung der Modellabteilungsrechnung fortgeführt. In drei Unterabteilungen - Joghurtbereitung, Abfüllung, Lager - wird untersucht, welche Kosten bei der Herstellung von Rührjoghurt mit Früchten, abgefüllt in 150-g-Kunststoffbechern, nach ihrer Verursachung auf Abteilungsebene entstehen. Die Bestimmung der Abteilungs- und Stückkosten erfolgt in drei Modellgrößen, deren Kapazitäten entsprechend der Leistung der Abfülllinie 27.900 und 167.400 Becher/Stunde ausgelegt sind. In Abhängigkeit vom Beschäftigungsgrad, der für Werte zwischen 20 und 100% simuliert wird, lassen sich Kosten für 138,2 Mio. bis 829,3 Mio. Becher/Jahr ermitteln, die Produktionsmengen von rd. 20.800 t bis 124.700 t Joghurt entsprechen. Die in Ansatz gebrachten Investitionen betragen im Modell 1 12 Mio. DM und erhöhen sich im Modell 3 auf 43,4 Mio. DM. Bezogen auf die jeweilige Outputmenge ergeben sich aus den Investitionssummen spezifische Investitionen, die mit zunehmender Modellgröße von 87 DM auf 52 DM/1000 Becher abfallen. Bei einer Beschäftigung von 100% mit 250 Produktionstagen im Jahr errechnen sich modellspezifische Gesamtkosten in Höhe von 27,57 Pf im ModelH, 25,66 Pf im Modell 2 und 24,78 Pf im Modell 3 je Becher Fruchtjoghurt. Kostenanalysen bei einem Beschäftigungsgrad von 60% mit 250 Produktionstagen im Jahr zeigen, dass die modellspezifischen Gesamtkosten zu 45% von den Kosten für Hilfs-und Zusatzstoffe bestimmt werden. 22-24% entfallen auf die Verpackungsmaterialkosten, 20-23% auf die Rohstoffkosten, und mit 5-8% sind die Anlagekosten an den modellspezifischen Gesamtkosten beteiligt. Die Kosten für Energie und Betriebsstoffe sowie Personal werden je nach Modellgröße mit einem Anteil von 1-3% an den Gesamtkosten ausgewiesen. Der Kostenanalyse ist zu entnehmen, dass mit zunehmender Modellgröße und steigender Produktionsmenge Stückkostendegressionen zu erzielen sind, wobei der Einfluss des Beschäftigungsgrades auf die Kostendegression höher ist als derjenige der Modellgröße. Unter dem Einfluss von Kapazitätsauslastung und Kapazitätsgröße lassen sich nur im Bereich bis zu 100 Mio. Becher/Jahr starke Kostendegressionseffekte erzielen, die durch Simulationsrechnungen für verschiedene Variationen von Beschäftigungen belegt werden

Resonant control of spin dynamics in ultracold quantum gases by microwave dressing

We study experimentally interaction-driven spin oscillations in optical lattices in the presence of an off-resonant microwave field. We show that the energy shift induced by this microwave field can be used to control the spin oscillations by tuning the system either into resonance to achieve near-unity contrast or far away from resonance to suppress the oscillations. Finally, we propose a scheme based on this technique to create a flat sample with either singly- or doubly-occupied sites, starting from an inhomogeneous Mott insulator, where singly- and doubly-occupied sites coexist.Comment: 4 pages, 5 figure

Coherent transport of neutral atoms in spin-dependent optical lattice potentials

We demonstrate the controlled coherent transport and splitting of atomic wave packets in spin-dependent optical lattice potentials. Such experiments open intriguing possibilities for quantum state engineering of many body states. After first preparing localized atomic wave functions in an optical lattice through a Mott insulating phase, we place each atom in a superposition of two internal spin states. Then state selective optical potentials are used to split the wave function of a single atom and transport the corresponding wave packets in two opposite directions. Coherence between the wave packets of an atom delocalized over up to 7 lattice sites is demonstrated.Comment: 4 pages, 6 figure

Spin squeezing of high-spin, spatially extended quantum fields

Investigations of spin squeezing in ensembles of quantum particles have been limited primarily to a subspace of spin fluctuations and a single spatial mode in high-spin and spatially extended ensembles. Here, we show that a wider range of spin-squeezing is attainable in ensembles of high-spin atoms, characterized by sub-quantum-limited fluctuations in several independent planes of spin-fluctuation observables. Further, considering the quantum dynamics of an $f=1$ ferromagnetic spinor Bose-Einstein condensate, we demonstrate theoretically that a high degree of spin squeezing is attained in multiple spatial modes of a spatially extended quantum field, and that such squeezing can be extracted from spatially resolved measurements of magnetization and nematicity, i.e.\ the vector and quadrupole magnetic moments, of the quantum gas. Taking into account several experimental limitations, we predict that the variance of the atomic magnetization and nematicity may be reduced as far as 20 dB below the standard quantum limits.Comment: 18 pages, 5 figure

Fictitious Magnetic Resonance by Quasi-Electrostatic Field

We propose a new kind of spin manipulation method using a {\it fictitious} magnetic field generated by a quasi-electrostatic field. The method can be applicable to every atom with electron spins and has distinct advantages of small photon scattering rate and local addressability. By using a $\rm{CO_2}$ laser as a quasi-electrostatic field, we have experimentally demonstrated the proposed method by observing the Rabi-oscillation of the ground state hyperfine spin F=1 of the cold $\rm{^{87}Rb}$ atoms and the Bose-Einstein condensate.Comment: 5 pages, 5 figure

Cooling toolbox for atoms in optical lattices

We propose and analyze several schemes for cooling bosonic and fermionic atoms in an optical lattice potential close to the ground state of the no-tunnelling regime. Some of the protocols rely on the concept of algorithmic cooling, which combines occupation number filtering with ideas from ensemble quantum computation. We also design algorithms that create an ensemble of defect-free quantum registers. We study the efficiency of our protocols for realistic temperatures and in the presence of a harmonic confinement. We also propose an incoherent physical implementation of filtering which can be operated in a continuous way.Comment: 14 pages, 13 figure