Electric quantum walks with individual atoms

We report on the experimental realization of electric quantum walks, which mimic the effect of an electric field on a charged particle in a lattice. Starting from a textbook implementation of discrete-time quantum walks, we introduce an extra operation in each step to implement the effect of the field. The recorded dynamics of such a quantum particle exhibits features closely related to Bloch oscillations and interband tunneling. In particular, we explore the regime of strong fields, demonstrating contrasting quantum behaviors: quantum resonances vs. dynamical localization depending on whether the accumulated Bloch phase is a rational or irrational fraction of 2\pi.Comment: 5 pages, 4 figure

Imprinting Patterns of Neutral Atoms in an Optical Lattice using Magnetic Resonance Techniques

We prepare arbitrary patterns of neutral atoms in a one-dimensional (1D) optical lattice with single-site precision using microwave radiation in a magnetic field gradient. We give a detailed account of the current limitations and propose methods to overcome them. Our results have direct relevance for addressing of planes, strings or single atoms in higher dimensional optical lattices for quantum information processing or quantum simulations with standard methods in current experiments. Furthermore, our findings pave the way for arbitrary single qubit control with single site resolution.Comment: 9 pages, 7 figure

Understanding the biases to sepsis surveillance and quality assurance caused by inaccurate coding in administrative health data

Purpose Timely and accurate data on the epidemiology of sepsis are essential to inform policy decisions and research priorities. We aimed to investigate the validity of inpatient administrative health data (IAHD) for surveillance and quality assurance of sepsis care. Methods We conducted a retrospective validation study in a disproportional stratified random sample of 10,334 inpatient cases of age ≥ 15 years treated in 2015–2017 in ten German hospitals. The accuracy of coding of sepsis and risk factors for mortality in IAHD was assessed compared to reference standard diagnoses obtained by a chart review. Hospital-level risk-adjusted mortality of sepsis as calculated from IAHD information was compared to mortality calculated from chart review information. Results ICD-coding of sepsis in IAHD showed high positive predictive value (76.9–85.7% depending on sepsis definition), but low sensitivity (26.8–38%), which led to an underestimation of sepsis incidence (1.4% vs. 3.3% for severe sepsis-1). Not naming sepsis in the chart was strongly associated with under-coding of sepsis. The frequency of correctly naming sepsis and ICD-coding of sepsis varied strongly between hospitals (range of sensitivity of naming: 29–71.7%, of ICD-diagnosis: 10.7–58.5%). Risk-adjusted mortality of sepsis per hospital calculated from coding in IAHD showed no substantial correlation to reference standard risk-adjusted mortality (r = 0.09). Conclusion Due to the under-coding of sepsis in IAHD, previous epidemiological studies underestimated the burden of sepsis in Germany. There is a large variability between hospitals in accuracy of diagnosing and coding of sepsis. Therefore, IAHD alone is not suited to assess quality of sepsis care

Studies of the polymer dynamics in laser deposited poly(alkyl methacrylate)-films

Die gepulste Laserdeposition gilt als besonders flexible Methode zur Herstellung dünner Schichten unterschiedlichster Materialklassen. Die zugrundeliegenden Ablationsmechanismen, insbesondere bei der Verwendung organischer Materialien, sind dabei sehr komplex und führen je nach verwendeten Prozessparametern zu stark unterschiedlichen Eigenschaften der Filme. Diese wurden in der Vergangenheit am Modellsystem Poly(methyl methacrylat) (PMMA) detailliert untersucht.Mit der vorliegenden Arbeit wird die Menge der untersuchten laserdeponierten Polymere um weitere Homologen der Poly(alkyl methacrylat)e erweitert. Durch Untersuchungen mittels Fouriertransformationsinfrarotspektroskopie, Größenausschlusschromatographie, Rasterelektronenmikroskopie und Röntgenstreuung kann so der universelle Charakter des Ablations- und Depositionsmechanismus für diese Materialien nachgewiesen werden. Bei den verwendeten Laserfluenzen im Bereich einiger J/cm2 führen photochemische Prozesse zunächst zur Veränderung des Ausgangsmaterials (Inkubation) bevor die Ablation des veränderten Materials vom Target einsetzt.Vom Standpunkt der Polymerdynamik aus sind die verwendeten PAMAs ein ideales Modellsystem zur Untersuchung mikroskopischer Relaxationsprozesse. Die schrittweise Verlängerung der Seitengruppe vom PMMA bis zum Poly(butyl methacrylat) führt zu interner Plastifikation, die sich in gesteigerter Kettenmobilität im Material und somit in der sukzessiven Abnahme der Glasübergangstemperatur widerspiegelt. Die zugrundeliegenden Mechanismen können mit spektroskopischen Methoden untersucht werden, im Zentrum dieser Arbeit steht die mechanische Spektroskopie: Das Plasma Plume eXcited Reed dient dabei als flexible Methode zur temperaturabhängigen Bestimmung des Elastizitätsmoduls der Schichten bei fester Resonanzfrequenz. Mit dem Aufbau einer in-situ Spektroskopieanlage um den Doppelpaddeloszillator als Substrat stehen mit dieser Arbeit eine Vielzahl weiterer Schwingungsmoden zur Verfügung, so dass innerhalb eines Messdurchgangs unterschiedliche Frequenzen und Schwingungsarten mit sehr hoher Auflösung untersucht werden können.Es zeigt sich, dass die laserdeponierten Polymerfilme stark auf thermische Behandlung reagieren, so dass 35 K oberhalb der jeweiligen Glasübergangstemperatur die irreversible Zunahme sowohl des Verlust-, als auch des Speichermoduls beobachtet wird. Als verantwortliche Mechanismen dieser thermisch induzierten Relaxation stellen sich die Quervernetzung von Makromolekülen, die durch im Film eingeschlossene Fragmente mit radikalischem Charakter begünstigt wird und eine strukturelle Relaxation des Polymers heraus. Bei relaxierten Proben, die bereits weit oberhalb ihrer Glasübergangstemperatur ausgelagert wurden, zeigt sich bulk-ähnliches Verhalten mit einfachem Glasübergang (α-Relaxation). Der Einfluss der thermisch induzierten Relaxation bestätigt sich in Experimenten mit der dielektrischen Verlustspektroskopie. Während des erstmaligen Aufheizens treten auch hier irreversible Veränderungen der Proben auf, während relaxierte Proben wieder ein bulk-ähnliches Verhalten zeigen. Die gefundenen Verlustmaxima können eindeutig der Rotation von Seitengruppen (β-Relaxation) zugeordnet werden