Ultracold atoms in optical lattices

Bosonic atoms trapped in an optical lattice at very low temperatures, can be modeled by the Bose-Hubbard model. In this paper, we propose a slave-boson approach for dealing with the Bose-Hubbard model, which enables us to analytically describe the physics of this model at nonzero temperatures. With our approach the phase diagram for this model at nonzero temperatures can be quantified.Comment: 29 pages, 10 figure

Quantum phases in a resonantly-interacting Bose-Fermi mixture

We consider a resonantly-interacting Bose-Fermi mixture of $^{40}$K and $^{87}$Rb atoms in an optical lattice. We show that by using a red-detuned optical lattice the mixture can be accurately described by a generalized Hubbard model for $^{40}$K and $^{87}$Rb atoms, and $^{40}$K-$^{87}$Rb molecules. The microscopic parameters of this model are fully determined by the details of the optical lattice and the interspecies Feshbach resonance in the absence of the lattice. We predict a quantum phase transition to occur in this system already at low atomic filling fraction, and present the phase diagram as a function of the temperature and the applied magnetic field.Comment: 4 pages, 3 figure

Modelling and experiments of self-reflectivity under femtosecond ablation conditions

We present a numerical model which describes the propagation of a single femtosecond laser pulse in a medium of which the optical properties dynamically change within the duration of the pulse. We use a Finite Difference Time Domain (FDTD) method to solve the Maxwell's equations coupled to equations describing the changes in the material properties. We use the model to simulate the self-reflectivity of strongly focused femtosecond laser pulses on silicon and gold under laser ablation condition. We compare the simulations to experimental results and find excellent agreement.Comment: 11 pages, 8 figure

Theory for Bose-Einstein condensation of light in nano-fabricated semiconductor microcavities

We construct a theory for Bose-Einstein condensation of light in nano-fabricated semiconductor microcavities. We model the semiconductor by one conduction and one valence band which consist of electrons and holes that interact via a Coulomb interaction. Moreover, we incorporate screening effects by using a contact interaction with the scattering length for a Yukawa potential and describe in this manner the crossover from exciton gas to electron-hole plasma as we increase the excitation level of the semiconductor. We then show that the dynamics of the light in the microcavities is damped due to the coupling to the semiconductor. Furthermore, we demonstrate that on the electron-hole plasma side of the crossover, which is relevant for the Bose-Einstein condensation of light, this damping can be described by a single dimensionless damping parameter that depends on the external pumping. Hereafter, we propose to probe the superfluidity of light in these nano-fabricated semiconductor microcavities by making use of the differences in the response in the normal or superfluid phase to a sudden rotation of the trap. In particular, we determine frequencies and damping of the scissors modes that are excited in this manner. Moreover, we show that a distinct signature of the dynamical Casimir effect can be observed in the density-density correlations of the excited light fluid

Mott insulators in an optical lattice with high filling factors

We discuss the superfluid to Mott insulator transition of an atomic Bose gas in an optical lattice with high filling factors. We show that also in this multi-band situation, the long-wavelength physics is described by a single-band Bose-Hubbard model. We determine the many-body renormalization of the tunneling and interaction parameters in the effective Bose-Hubbard Hamiltonian, and consider the resulting model at nonzero temperatures. We show that in particular for a one or two-dimensional optical lattice, the Mott insulator phase is more difficult to realize than anticipated previously.Comment: 5 pages, 3 figures, title changed, major restructuring, resubmitted to PR

Onderzoek naar de teloorgang van de tapuit zorgt voor verassing

Tapuiten zijn zeldzaam geworden in Nederland. In de Zuid-Hollandse duinen komt de duinduiker vrijwel niet meer voor als broedvogel in de broedtijd en in Zeeland broedt nog slechts een handvol paren kotsjakkers. In het binnenland is de heidehipper met name nog te vinden in Nationaal Park Drents-Friese Wold. Gezien deze en nog tien streeknamen uit ‘Zien is Kennen’ was de soort goed bekend en dus wijd verbreid. Ook tegenwoordig staat de soort in de belangstelling, nu vanwege de sterk afgenomen aantallen. In Noord-Holland broeden nog enkele tientallen paren, verdeeld over enkele locaties. Stichting Bargerveen doet hier onderzoek naar de ecologie van tapuiten: is de achteruitgang van de soort volledig te wijten aan de verzuring, vermesting en verregaande vergrassing van duingraslanden of zijn er nog andere knelpunten

On the Role of Penning Ionization in Photoassociation Spectroscopy

We study the role of Penning ionization on the photoassociation spectra of He(^3S)-He(^3S). The experimental setup is discussed and experimental results for different intensities of the probe laser are shown. For modelling the experimental results we consider coupled-channel calculations of the crossing of the ground state with the excited state at the Condon point. The coupled-channel calculations are first applied to model systems, where we consider two coupled channels without ionization, two coupled channels with ionization, and three coupled channels, for which only one of the excited states is ionizing. Finally, coupled-channel calculations are applied to photoassociation of He(^3S)-He(^3S) and good agreement is obtained between the model and the experimental results.Comment: 14 pages, 18 figures, submitted to the special issue on Cold Molecules of J. Phys.

Voorspelde onderhandelingsresultaten van coalitiebesprekingen

De PvdA wil het liefst dat de SP in het kabinet plaatsneemt, omdat de SP in de oppositie kans heeft om te groeien ten koste van de PvdA. Aangezien het CDA en de PvdA beleidstechnisch coalities met de CU en/of GL prefereren boven een coalitie met de SP, is de kans dat de onderhandelingen met de SP stuklopen echter aanzienlijk. Een breekpunt in deze coalitie is de hypotheekrenteaftrek. Als de onderhandelingen met de SP vastlopen, is een vierpartijen coalitie CDA-PvdA-GL-CU zeer waarschijnlijk. In een coalitie met de PvdA heeft het CDA de voorkeur voor een coalitie met alleen de CU, de PvdA met alleen GL. Deze vierpartijen coalitie, waarin zowel het CDA als de PvdA een ‘klein broertje’ zien aanschuiven, is voor beide grote partijen een zeer aantrekkelijk alternatief. Zowel GL als de CU vinden deze coalitie aanmerkelijk beter dan een coalitie waarin alleen de ander deelneemt. Mogelijke breekpunten in deze coalitie zijn de hypotheekrenteaftrek, de fiscalisering van de AOW en de kinderopvang. Alleen afgaande op het beleid, is de coalitie CDA-PvdA-CU aantrekkelijk voor de deelnemende partijen. Dit is de favoriete coalitie van het CDA en de CU en wordt door de PvdA als zeer goed alternatief voor een coalitie met GL gezien. Bovendien zijn er nauwelijks breekpunten in deze coalitie. Wij voorspellen als uitkomst hetzij de vierpartijen coalitie of nieuwe verkiezingen. De fiscalisering van de AOW kan een breekpunt zijn in coalities met de PvdA en GL samen. De hypotheekrenteaftrek is een breekpunt wanneer de SP in de coalitie zit, of wanneer PvdA, GL en CU als driemansblok aan het CDA-standpunt gaan trekken. In coalities met de SP zal met name verdere liberalisering worden gestopt of zelfs teruggedraaid en zal het zorgstelsel flink worden aangepast. In coalities met de PvdA zal een begin worden gemaakt met de verdere fiscalisering van de AOW. Wanneer de CU aanschuift zal er een fiks kindgebonden budget voor de kinderopvang komen. In andere coalities komt dit budget er ook, maar zal het lager uitvallen. Onderhandelingen met de CU kunnen stuklopen op de kinderopvang. Milieu krijgt sowieso meer prioriteit dan economische groei, maar zeker als GL mee regeert. Er komt in alle coalities een generaal pardon. Aan de inkomstenbelasting en de hypotheekrenteaftrek zal niet of nauwelijks worden getornd. Het ontslagrecht wordt alleen versoepeld als werknemers en werkgevers daar overeenstemming over bereiken en wordt in een coalitie met SP en GL überhaupt niet versoepeld. Marktwerking wordt in coalities met de SP deels teruggedraaid. In coalities met GL zal er geen verdere liberalisering plaatsvinden. Alleen in de coalitie CDA-PvdA-CU is er ruimte voor gereguleerde marktwerking, met name in de zorg en het hoger onderwijs. De staatsschuld zal in alle coalities flink gereduceerd worden