Эфраим М. Штейнберг
Физик

Эфраим М. Штейнберг
Альма-матер
Научная карьера
ПоляКвантовая физика
УчрежденияУниверситет Торонто
Тезис[ ProQuest  304079188 Когда свет может двигаться быстрее света? Время туннелирования и его субфемтосекундное измерение с помощью квантовой интерференции]  (1994)
научный руководительРэймонд Чиао

Эфраим М. Штейнберг — профессор Университета Торонто и один из основателей Центра квантовой информации и квантового управления. [1] Его работа также затрагивает открытые вопросы фундаментальных концепций квантовой механики и исторических экспериментов, таких как картирование траекторий фотонов, проходящих через двойную щель, посредством слабого измерения [2] или хронометрирование частиц, туннелирующих через барьер. [3]

Ранняя жизнь и образование

С юных лет Штейнберг интересовался наукой, задавая вопросы своему отцу, инженеру-электрику, о поведении электронов в цепях. [1] Он получил степень бакалавра в Йельском университете , затем поступил в Калифорнийский университет в Беркли для получения степени магистра и доктора наук. [4] Будучи аспирантом, он особенно интересовался открытыми вопросами и очевидными парадоксами квантовой механики, хотя ему говорили, что он, как он надеется, «вырастет из этого». [2] Его диссертация 1994 года называлась « Когда свет может двигаться быстрее света? Время туннелирования и его субфемтосекундное измерение с помощью квантовой интерференции» [5] и получила награду от Американского физического общества. [6] Публикации, содержащие основные результаты докторской работы Штейнберга, широко цитировались [7] [4] и достигли широкой аудитории через популярные научные издания, такие как Scientific American . [8]

Карьера и исследования

В 2002 году Штейнберг начал программу исследований квантовой информации совместно с CIFAR , которая с тех пор многократно возобновлялась. [9] Она поддерживает фундаментальные исследования квантовой технологии, включая наилучшее ее использование для проблем, которые не поддаются решению в современных системах, и точное определение того, какими могут быть эти проблемы. [10]

В 2011 году журнал Physics World присудил Стейнбергу первое место в ежегодном рейтинге «10 лучших прорывов» за его работу, ведущую «слабые измерения» для «отслеживания средних траекторий отдельных фотонов, проходящих через двухщелевой эксперимент Юнга ». [11] Традиционная интерпретация квантового принципа неопределенности предполагает, что невозможно определить как положение, так и импульс частицы, тем самым не давая наблюдателю узнать, какова была траектория частицы при прохождении через щели для достижения ее конечного положения на экране. [12] Слабое измерение позволяет экспериментаторам обойти это ограничение, выполняя измерения, которые предоставляют минимальную информацию, а также минимально возмущают систему, как это популяризировали Якир Ааронов и другие. [12] Усреднение ансамбля по многим таким измерениям приводит к окончательным, более точным результатам. [13] Работа была выполнена с использованием пар запутанных фотонов [14], созданных квантовыми точками. [12] Исследователи исследовали состояния поляризации фотонов, чтобы убедиться, что слабые измерения не нарушают систему в той степени, которую предполагает принцип неопределенности. [15]

Другим проектом, использующим свойства света, была экспериментальная реализация метода разрешения деталей за пределами критерия Рэлея с помощью фазовых измерений. [16]

Штейнберг руководил работой, направленной на количественную оценку того, сколько времени тратит частица на туннелирование через барьер, подтвердив, что этот процесс не мгновенный. [3] Эксперименты проводились с использованием охлажденных атомов рубидия, направляемых через лазерный луч в качестве барьера. Прикладывая магнитное поле и измеряя спин атомов до и после туннелирования, была получена оценка времени. [3]

Штейнберг заявил, что ему нравится поощрять физиков принимать новые перспективы, в том числе задавать «запретные вопросы». [11] Он появился в эпизоде ​​сериала « Сквозь червоточину » . [17]

Награды и почести

  • В 2021 году ему было присвоено звание «Профессор университета» в Университете Торонто в знак признания его обширного и постоянного вклада в квантовую физику с момента его вступления в университет в 1996 году. [18]
  • 2020 год — одно из пяти важнейших событий в области квантовой физики журнала Physics World по теме «Измерение времени квантового туннелирования». [19]
  • 2016 Член Королевского общества Канады . [20]
  • Мировой прорыв года в области физики 2011 года. [2]
  • Стипендиат Optica 2009 года за «новаторский экспериментальный и теоретический вклад в квантовую оптику и информацию, особенно в области времени туннелирования, квантовых измерений, а также генерации и характеристики запутанных состояний». [21]
  • 2008 г. Член Американского физического общества за «новаторский теоретический и экспериментальный вклад в понимание фундаментальных квантовых явлений, включая туннелирование фотонов и атомов, а также квантовую информацию, хранящуюся в холодных атомарных газах». [22]
  • Мемориальная стипендия EWR Steacie 2007 г. [23]
  • Премия Маклина 2006 г. [24]
  • Медаль Герцберга 2006 года за «основополагающую экспериментальную и теоретическую работу по сверхсветовым эффектам, запутыванию более двух фотонов, конденсации Бозе-Эйнштейна холодных атомов и квантовой информации» [25] , присужденная Канадской ассоциацией физиков .
  • 2006 Медаль памяти Резерфорда от Королевского общества Канады . [26]
  • Премия Премьер-министра за выдающиеся научные достижения 1999 года. [18]
  • Премия Поланьи 1997 г. [27]
  • Премия Деборы Джин 1996 года за выдающиеся исследования докторской диссертации в области атомной, молекулярной или оптической физики. [6]

Ссылки

  1. ^ ab Guy, Allison (17 июля 2015 г.). «Driven By The Big Question: «Why?»». Research2Reality . Получено 30 августа 2023 г. .
  2. ^ abc Люк, Ким. "Эксперимент Университета Торонто назван лучшим прорывом 2011 года по версии Physics World". Университет Торонто . Получено 30 августа 2023 г.
  3. ^ abc Bahl, Aanya (8 сентября 2020 г.). «Физики из T университета открывают, что квантовое туннелирование не происходит мгновенно». The Varsity . Получено 30 августа 2023 г.
  4. ^ ab "Aephraim Steinberg – Division of the Vice-President & Provost" . Получено 31 августа 2023 г. .
  5. ^ Steinberg, Aephraim Matthew (1994). Когда свет может двигаться быстрее света?: время туннелирования и его субфемтосекундное измерение с помощью квантовой интерференции (диссертация). hdl :2027/uc1.c3385816. OCLC  928069982. ProQuest  304079188.[ нужна страница ] [ нужен неосновной источник ]
  6. ^ ab "Премия Деборы Джин за выдающиеся исследования докторской диссертации в области атомной, молекулярной или оптической физики". aps.org . Получено 31 августа 2023 г. .
  7. ^ Steinberg, AM; Kwiat, PG; Chiao, RY (2 августа 1993 г.). «Измерение времени туннелирования одиночных фотонов». Physical Review Letters . 71 (5): 708– 711. Bibcode :1993PhRvL..71..708S. doi :10.1103/PhysRevLett.71.708. PMID  10055346. S2CID  31009201.[ необходим неосновной источник ]
  8. ^ Chiao, Raymond Y.; Kwiat, Paul G.; Steinberg, Aephraim M. (1993). "Faster than Light?". Scientific American . 269 (2): 52– 60. Bibcode : 1993SciAm.269b..52C. doi : 10.1038/scientificamerican0893-52 . Получено 31 августа 2023 г.
  9. ^ "Quantum Information Science". cifar.ca . Получено 31 августа 2023 г. .
  10. ^ Левин, Роми. «От борьбы с грибком к совершенствованию инноваций: исследователи из Университета Торонто возглавляют междисциплинарные исследовательские программы CIFAR». Университет Торонто . Получено 31 августа 2023 г.
  11. ^ ab Johnston, Hamish (16 декабря 2011 г.). «Physics World раскрывает 10 главных прорывов 2011 года». Physics World . Получено 30 августа 2023 г. .
  12. ^ abc Chung, Emily (2 июня 2011 г.). «Невозможный физический подвиг прослеживает путь света». CBC . Получено 31 августа 2023 г. .
  13. ↑ Комиссариат, Тушна (3 июня 2011 г.). «Тайная жизнь фотонов раскрыта». Physics World . Получено 30 августа 2023 г.
  14. ↑ Палмер, Джейсон (5 сентября 2012 г.). «Принцип неопределенности Гейзенберга подчеркнут в новом тесте». BBC News . Получено 30 августа 2023 г.
  15. ^ Брамфилд, Джефф (11 сентября 2012 г.). «Квантовая неопределенность не только в измерении». Nature . doi :10.1038/nature.2012.11394. ISSN  1476-4687. S2CID  124744615.
  16. ^ Barss, Patchen (14 августа 2019 г.). «Физики из Университета Торонто используют забытые свойства света». Факультет искусств и наук . Получено 30 августа 2023 г.
  17. ^ «Сила с нами? Наш профессор Эфраим Штейнберг помогает объяснить в книге «Сквозь червоточину!». www.physics.utoronto.ca . Получено 30 августа 2023 г. .
  18. ^ ab "Эфраим Штейнберг назначен профессором университета". Университет Торонто . Получено 31 августа 2023 г.
  19. ^ Харрис, Маргарет (28 декабря 2020 г.). «Год квантовых событий». Physics World . Получено 31 августа 2023 г. .
  20. ^ "Aephraim M. Steinberg". cifar.ca . Получено 30 августа 2023 г. .
  21. ^ "Fellows Search | Optica". www.optica.org . Получено 31 августа 2023 г. .
  22. ^ "Архив членов APS". www.aps.org . Получено 27 мая 2022 г. .
  23. ↑ Правительство Канады, Совет по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады (28 июня 2016 г.). "NSERC – EWR Steacie – Победители". Совет по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады (NSERC) . Получено 30 августа 2023 г.
  24. ^ "Возможности финансирования | Connaught Fund". connaught.research.utoronto.ca . Получено 31 августа 2023 г. .
  25. ^ "Пресс-релизы". services.cap.ca . Получено 27 мая 2022 г. .
  26. ^ "Прошлые лауреаты премии | Королевское общество Канады". rsc-src.ca . 21 октября 2018 г. . Получено 30 августа 2023 г. .
  27. ^ "Победители премии Полани". Совет университетов Онтарио . Получено 31 августа 2023 г.
  • Публикации Эфраима М. Штейнберга, проиндексированные Google Scholar
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Эфраим_М._Штайнберг&oldid=1190505612"