TY - JOUR A1 - Japha, Yonathan A1 - Zhou, Shuyu A1 - Keil, Mark A1 - Folman, Ron A1 - Henkel, Carsten A1 - Vardi, Amichay T1 - Suppression and enhancement of decoherence in an atomic Josephson junction JF - NEW JOURNAL OF PHYSICS N2 - We investigate the role of interatomic interactions when a Bose gas, in a double-well potential with a finite tunneling probability (a 'Bose–Josephson junction'), is exposed to external noise. We examine the rate of decoherence of a system initially in its ground state with equal probability amplitudes in both sites. The noise may induce two kinds of effects: firstly, random shifts in the relative phase or number difference between the two wells and secondly, loss of atoms from the trap. The effects of induced phase fluctuations are mitigated by atom–atom interactions and tunneling, such that the dephasing rate may be suppressed by half its single-atom value. Random fluctuations may also be induced in the population difference between the wells, in which case atom–atom interactions considerably enhance the decoherence rate. A similar scenario is predicted for the case of atom loss, even if the loss rates from the two sites are equal. We find that if the initial state is number-squeezed due to interactions, then the loss process induces population fluctuations that reduce the coherence across the junction. We examine the parameters relevant for these effects in a typical atom chip device, using a simple model of the trapping potential, experimental data, and the theory of magnetic field fluctuations near metallic conductors. These results provide a framework for mapping the dynamical range of barriers engineered for specific applications and set the stage for more complex atom circuits ('atomtronics'). KW - atomtronics KW - coherence KW - ultracold atoms KW - Bose-Einstein condensate KW - Bose-Hubbard model KW - tunneling KW - Josephson junction Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/5/055008 SN - 1367-2630 VL - 18 PB - IOP Publ. Ltd. CY - Bristol ER - TY - JOUR A1 - Henkel, Carsten A1 - Jacob, Georg A1 - Stopp, Felix A1 - Schmidt-Kaler, Ferdinand A1 - Keil, Mark A1 - Japha, Yonathan A1 - Folman, Ron T1 - Stern-Gerlach splitting of low-energy ion beams JF - New journal of physics : the open-access journal for physics N2 - We present a feasibility study with several magnetic field configurations for creating spin-dependent forces that can split a low-energy ion beam by the Stern-Gerlach (SG) effect. To the best of our knowledge, coherent spin-splittings of charged particles have yet to be realised. Our proposal is based on ion source parameters taken from a recent experiment that demonstrated single-ion implantation from a high-brightness ion source combined with a radio-frequency Paul trap. The inhomogeneous magnetic fields can be created by permanently magnetised microstructures or from current-carrying wires with sizes in the micron range, such as those recently used in a successful implementation of the SG effect with neutral atoms. All relevant forces (Lorentz force and image charges) are taken into account, and measurable splittings are found by analytical and numerical calculations. KW - spin-dependent forces KW - Stern-Gerlach effect KW - ion optics KW - beam splitter KW - magnetic microstructures Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab36c7 SN - 1367-2630 VL - 21 PB - IOP Publ. Ltd. CY - Bristol ER - TY - CHAP A1 - Keil, Reinhard A1 - Konert, Johannes A1 - Damnik, Gregor A1 - Gierl, Mark J. A1 - Proske, Antje A1 - Körndle, Hermann A1 - Narciss, Susanne A1 - Wahl, Marina A1 - Hölscher, Michael A1 - Mariani, Ennio A1 - Jaisli, Isabel A1 - Tscherejkina, Anna A1 - Morgiel, Anna A1 - Moebert, Tobias A1 - Herbstreit, Stephanie A1 - Mäker, Daniela A1 - Szalai, Cynthia A1 - Braun, Iris A1 - Kapp, Felix A1 - Hara, Tenshi C. A1 - Kubica, Tommy A1 - Stumpf, Sarah ED - Lucke, Ulrike ED - Strickroth, Sven T1 - E-Learning Symposium 2018 BT - Innovation und Nachhaltigkeit – (k)ein Gegensatz?! N2 - In den vergangenen Jahren sind viele E-Learning-Innovationen entstanden. Einige davon wurden auf den vergangenen E-Learning Symposien der Universität Potsdam präsentiert: Das erste E-Learning Symposium im Jahr 2012 konzentrierte sich auf unterschiedliche Möglichkeiten der Studierendenaktivierung und Lehrgestaltung. Das Symposium 2014 rückte vor allem die Studierenden ins Zentrum der Aufmerksamkeit. Im Jahr 2016 kam es durch das Zusammengehen des Symposiums mit der DeLFI-Tagung zu einer Fokussierung auf technische Innovationen. Doch was ist aus den Leuchttürmen von gestern geworden, und brauchen wir überhaupt noch neue Leuchttürme? Das Symposium setzt sich in diesem Jahr unter dem Motto „Innovation und Nachhaltigkeit – (k)ein Gegensatz?“ mit mediengestützten Lehr- und Lernprozessen im universitären Kontext auseinander und reflektiert aktuelle technische sowie didaktische Entwicklungen mit Blick auf deren mittel- bis langfristigen Einsatz in der Praxis. Dieser Tagungsband zum E-Learning Symposium 2018 an der Universität Potsdam beinhaltet eine Mischung von Forschungs- und Praxisbeiträgen aus verschiedenen Fachdisziplinen und eröffnet vielschichtige Perspektiven auf das Thema E-Learning. Dabei werden die Vielfalt der didaktischen Einsatzszenarien als auch die Potentiale von Werk-zeugen und Methoden der Informatik in ihrem Zusammenspiel beleuchtet. In seiner Keynote widmet sich Reinhard Keil dem Motto des Symposiums und geht der Nachhaltigkeit bei E-Learning-Projekten auf den Grund. Dabei analysiert und beleuchtet er anhand seiner über 15-jährigen Forschungspraxis die wichtigsten Wirkfaktoren und formuliert Empfehlungen zur Konzeption von E-Learning-Projekten. Im Gegensatz zu rein auf Kostenersparnis ausgerichteten (hochschul-)politischen Forderungen proklamiert er den Ansatz der hypothesengeleiteten Technikgestaltung, in der Nachhaltigkeit als Leitfrage oder Forschungsstrategie verstanden werden kann. In eine ähnliche Richtung geht der Beitrag von Iris Braun et al., die über Erfolgsfaktoren beim Einsatz von Audience Response Systemen in der universitären Lehre berichten. Ein weiteres aktuelles Thema, sowohl für die Bildungstechnologie als auch in den Bildungswissenschaften allgemein, ist die Kompetenzorientierung und –modellierung. Hier geht es darum (Problemlöse-)Fähigkeiten gezielt zu beschreiben und in den Mittelpunkt der Lehre zu stellen. Johannes Konert stellt in einem eingeladenen Vortrag zwei Projekte vor, die den Prozess beginnend bei der Definition von Kompetenzen, deren Modellierung in einem semantischen maschinenlesbaren Format bis hin zur Erarbeitung von Methoden zur Kompetenzmessung und der elektronischen Zertifizierung aufzeigen. Dabei geht er auf technische Möglichkeiten, aber auch Grenzen ein. Auf einer spezifischeren Ebene beschäftigt sich Sarah Stumpf mit digitalen bzw. mediendidaktischen Kompetenzen im Lehramtsstudium und stellt ein Framework für die Förderung ebensolcher Kompetenzen bei angehenden Lehrkräften vor. Der Einsatz von E-Learning birgt noch einige Herausforderungen. Dabei geht es oft um die Verbindung von Didaktik und Technik, den Erhalt von Aufmerksamkeit oder den Aufwand für das Erstellen von interaktiven Lehr- und Lerninhalten. Drei Beiträge in diesem Tagungsband beschäftigen sich mit dieser Thematik in unterschiedlichen Kontexten und zeigen Best-Practices und Lösungsansätze auf: Der Beitrag von Martina Wahl und Michael Hölscher behandelt den besonderen Kontext von Blended Learning-Szenarien in berufsbegleitenden Studiengängen. Um die Veröffentlichung eines global frei verfügbaren Onlinekurses abseits der großen MOOC Plattformen und den didaktischen Herausforderungen auch hinsichtlich der Motivation geht es im Beitrag von Ennio Marani und Isabel Jaisli. Schließlich schlagen Gregor Damnik et al. die automatische Erzeugung von Aufgaben zur Erhöhung von Interaktivität und Adaptivität in digitalen Lernressourcen vor, um den teilweise erheblichen Erstellungsaufwand zu reduzieren. Zum Thema E-Learning zählen auch immer mobile Apps bzw. Spiele. Gleich zwei Beiträge beschäftigen sich mit dem Einsatz von E-Learning-Tools im Gesundheitskontext: Anna Tscherejkina und Anna Morgiel stellen in ihrem Beitrag Minispiele zum Training von sozio-emotionalen Kompetenzen für Menschen mit Autismus vor, und Stephanie Herbstreit et al. berichten vom Einsatz einer mobilen Lern-App zur Verbesserung von klinisch-praktischem Unterricht. KW - E-Learning KW - Onlinelehre KW - Game-based learning KW - Mobiles Lernen Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-420711 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER -