Viktigste prestasjoner: Bremse og stoppe en lysstråle

Lene Vestergaard Hau er en dansk fysiker som for tiden Er Mallinckrodt Professor I Fysikk og Anvendt Fysikk Ved Harvard University. Hun har En Doktorgrad fra Aarhus Universitet. I 1999 ledet Hun Et Harvard University-team som ved bruk Av Et Bose-Einstein-kondensat lyktes i å bremse en lysstråle til omtrent 17 meter per sekund, og i 2001 klarte hun å stoppe en stråle helt. Senere arbeid basert på disse forsøkene førte til overføring av lys til materie, deretter fra materie tilbake til lys, en prosess med viktige implikasjoner for kvantekryptering og kvantemåling. Nyere arbeid har involvert forskning på nye interaksjoner mellom ultracold atomer og nanoscopic-skala systemer. I tillegg til å undervise i fysikk og anvendt fysikk, har hun undervist I Energivitenskap Ved Harvard, som involverer fotovoltaiske celler, kjernekraft, batterier og fotosyntese. I tillegg til egne eksperimenter og forskning, er hun ofte invitert til å tale på internasjonale konferanser, og er involvert i å strukturere vitenskapspolitikken til ulike institusjoner. Hun var hovedtaler På EliteForsk-konferencen 2013 («Elite Research Conference») I København, som ble deltatt av regjeringsministre, samt seniorvitenskapspolitikk og forskningsutviklere I Danmark. I anerkjennelse av hennes mange prestasjoner anerkjente Discover Magazine henne i 2002 som en av de 50 viktigste kvinnene i vitenskapen.etter å ha blitt tildelt sin bachelorgrad I Matematikk i 1984, Fortsatte Hau å studere Ved Aarhus Universitet for sin mastergrad i Fysikk som ble tildelt to år senere. For hennes doktorgradsstudier i kvanteteori Jobbet Hau med ideer som ligner de som er involvert i fiberoptiske kabler som bærer lys, men hennes arbeid involverte strenger av atomer i en silisiumkrystall som bærer elektroner. Mens hun jobbet mot doktorgraden, tilbrakte Hau syv måneder ved CERN, Det Europeiske Laboratoriet for Partikkelfysikk i Nærheten Av Geneve. Hun fikk sin doktorgrad Fra Aarhus Universitet I Danmark i 1991, men på denne tiden hennes forskningsinteresser hadde endret retning. I 1991 begynte Hun Ved Rowland Institute for Science I Cambridge, Massachusetts som vitenskapelig medarbeider, og begynte å utforske mulighetene for sakte lys og kalde atomer. I 1999 aksepterte Hau en toårig avtale som postdoktor ved Harvard University. Hennes formaliserte trening er i teoretisk fysikk, men hennes interesse flyttet til eksperimentell forskning i et forsøk på å skape en ny form for materie kjent som Et Bose–Einstein-kondensat. «Hau søkte På National Science Foundation for midler til å lage en batch av dette kondensatet, men ble avvist med den begrunnelse at hun var teoretiker for hvem slike eksperimenter ville være for vanskelig å gjøre.»Uanfektet, hun fikk alternativ finansiering, og ble en av de første håndfull fysikere for å skape et slikt kondensat. I September 1999 ble Hun Utnevnt Til Gordon Mckay Professor I Anvendt Fysikk og Professor I Fysikk Ved Harvard. Hun ble også tildelt tenure i 1999, og Er Nå Mallinckrodt Professor I Fysikk og Anvendt Fysikk Ved Harvard. I 2001 ble hun den første personen til å stoppe lyset helt, ved hjelp Av Et Bose–Einstein-kondensat for å oppnå dette. Siden da har hun produsert innholdsrik forskning, og nye eksperimentelle arbeid, i elektromagnetisk indusert åpenhet, ulike områder av kvantefysikk, fotonikk og bidratt til utvikling av nye quantum enheter og nye nanoskala applikasjoner. Hau og hennes medarbeidere Ved Harvard University «har vist utsøkt kontroll over lys og materie i flere eksperimenter, men hennes eksperiment med 2 kondensater er en av de mest overbevisende». I 2006 overførte de en qubit fra lys til en materiebølge og tilbake til lys, igjen ved Hjelp Av Bose-Einstein-kondensater. Detaljer om forsøket diskuteres i 8. februar 2007-publikasjonen Av tidsskriftet Nature. Forsøket er avhengig av måten at atomer ifølge kvantemekanikk kan oppføre seg som bølger og partikler. Dette gjør at atomer kan gjøre noen counterintuitive ting, for eksempel å passere gjennom to åpninger samtidig. I Et Bose–Einstein-kondensat komprimeres en lyspuls med en faktor på 50 millioner, uten å miste noe av informasjonen som er lagret i Den. I Dette Bose-Einstein-kondensatet kan informasjon kodet i en lyspuls overføres til atombølgene. Fordi alle atomene beveger seg sammenhengende, oppløses ikke informasjonen i tilfeldig støy. Lyset driver noen av skyens omtrent 1, 8 millioner natriumatomer til å gå inn i» quantum superposition » – tilstander, med en lavere energikomponent som forblir satt og en høyere energikomponent som beveger seg mellom de to skyene. En annen ‘kontroll’ laser skriver deretter formen på pulsen inn i atombølgene. Når denne kontrollstrålen er slått av og lyspulsen forsvinner, forblir’ materiekopien’. Før dette kunne forskere ikke lett kontrollere optisk informasjon under reisen, bortsett fra å forsterke signalet for å unngå fading. Dette eksperimentet Av Hau og hennes kolleger markerte den første vellykkede manipuleringen av sammenhengende optisk informasjon. Den nye studien er «en vakker demonstrasjon», sier Irina Novikova, fysiker Ved College Of William And Mary I Williamsburg, VA. Før dette resultatet, sier hun, ble lyslagring målt i millisekunder. «Her er det brøkdelte sekunder. Det er en veldig dramatisk tid.»Mens saken reiser mellom De To Bose–Einstein-kondensatene, kan Vi fange det, potensielt i minutter, og omforme det – endre det-på hvilken måte vi vil. Denne nye formen for kvantekontroll kan også ha applikasjoner i utviklingsfeltene kvantinformasjonsbehandling og kvantekryptografi.»Av de utviklingsmessige implikasjonene,» gir denne prestasjonen, deling av kvanteinformasjon i lysform og i ikke bare en, men to atomformer, stor oppmuntring til de som håper å utvikle kvante datamaskiner, » Sa Jeremy Bloxham, dekan for vitenskap ved Fakultet For Kunst og Vitenskap. Hau ble tildelt George Ledlie Prize for dette arbeidet, Harvards Provost Steven Hyman bemerker » hennes arbeid er banebrytende. Hennes forskning visker ut grensene mellom grunnleggende og anvendt vitenskap, trekker på talentet og folket i to Skoler og flere avdelinger, og gir et bokstavelig talt glødende eksempel på hvordan å ta dristige intellektuelle risikoer fører til dype belønninger.»
I 2009 Hau og team laser-avkjølte skyer av en million rubidium atomer til bare en brøkdel av en grad over det absolutte nullpunkt. De lanserte deretter denne millimeterlange atomskyen mot en suspendert karbonnanorør, som ligger noen to centimeter unna og ladet til hundrevis av volt. Resultatene ble publisert i 2010, heralding nye interaksjoner mellom kalde atomer og nanoskala systemer. De observerte at de fleste atomer gikk forbi, men omtrent 10 per million ble uunngåelig tiltrukket, noe som fikk dem til å akselerere dramatisk både i bevegelse og i temperatur. «På dette punktet, fart atomer skille seg inn i et elektron og en ion som roterer parallelt rundt nanowire, fullfører hver bane i bare noen få trillionths av et sekund. Elektronen blir til slutt sugd inn i nanorøret via kvantetunneling, noe som får sin følgesvenn til å skyte bort – avstøt av den sterke ladningen på 300 volt nanorør-med en hastighet på omtrent 26 kilometer per sekund, eller 59.000 miles per time.»Atomer kan raskt gå i oppløsning, uten å måtte kollidere med hverandre i dette eksperimentet. Teamet er raskt å merke seg at denne effekten ikke er produsert av tyngdekraften, som beregnet i svarthull som eksisterer i rommet, men av den høye elektriske ladningen i nanorøret. Forsøket kombinerer nanoteknologi med kalde atomer for å demonstrere en ny type høyoppløselig, enkeltatom, chip-integrert detektor som til slutt kan løse frynser fra forstyrrelsen av materiebølger. Forskerne forutser også en rekke enkeltatom, grunnleggende studier som er muliggjort av deres oppsett.
Kilde: Wikipedia