안톤 자일링거

Anton Zeilinger
안톤 자일링거
태어난 (1945-05-20) 1945년 5월 20일 (78세)
모교
유명함
시상식[1]
과학경력
필드물리학, 양자역학
인스티튜트스
논문Dy 단결정에서의 중성자 탈분극 측정 (1972)
박사 지도교수헬무트 라우흐
박사과정생

안톤 자일링거 ( ˈ 안톤 ˈɪ ɪŋɐ(, 1945년 5월 20일 ~ )는 오스트리아의 양자물리학자이자 2022년 노벨 물리학상 수상자입니다.Zeilinger는 비엔나 대학교명예 물리학 교수이자 오스트리아 과학 아카데미양자 광학 양자 정보 연구소의 수석 과학자입니다.[9]그의 연구의 대부분은 양자 얽힘의 근본적인 측면과 적용에 관한 것입니다.

2007년, 자일링거는 빠르게 진화하는 양자 정보 분야의 초석이 된 양자 물리학의 기초에 대한 선구적인 개념적, 실험적 공헌으로 런던 물리학 연구소의 첫 번째 아이작 뉴턴 메달을 받았습니다.[10][9]2022년 10월, 그는 알랭 아스펙트, 존 클라우저와 함께 벨 부등식에 대한 위반을 확립하고 양자 정보 과학을 개척한 연구로 노벨 물리학상을 수상했습니다.[11]

어린시절과 교육

안톤 자일링거는 1945년 오스트리아 상부 오스트리아리딤 인크레이스에서 태어났습니다.그는 1963년부터 1971년까지 비엔나 대학에서 물리학을 공부했습니다.[12]1971년 빈 대학교에서 박사 학위를 받았으며, 헬무트 라우흐(Helmut Rauch)의 지도 아래 "다이 단결정의 중성자 탈분극 측정"에 관한 논문을 발표했습니다.1979년 빈 공과대학에서 대학 강사 자격을 취득했습니다.[13][14]

직업

1970년대에 자일링거는 비엔나 원자 연구소에서 연구 보조원과 매사추세츠 공과대학교 중성자 회절 연구소의 부연구원으로 일하다가 1979년에 같은 원자 연구소의 조교수직을 수락했습니다.그 해 그는 대학교수 자격을 얻었습니다.빈 공과대학에서 공부하고 [12]있습니다

1981년에 자일링거는 물리학 교수진의 부교수로 MIT로 돌아와 1983년까지 재직했습니다.1980년부터 1990년까지 빈 공과대학교, 뮌헨 공과대학교, 인스브루크 대학교, 빈 대학교에서 교수로 일했습니다.그는 또한 2004년에서 2013년 사이에 비엔나 양자광학 및 양자정보연구소의 과학적 책임자였습니다.[12]Zeilinger는 2013년에 비엔나 대학의 명예교수가 되었습니다.[12]그는 2013년부터 2022년까지 오스트리아 과학 아카데미의 회장을 역임했습니다.[15]

2006년부터 Zeilinger는 Zeilinger의 제안으로 시작된 야심찬 프로젝트인, 오스트리아 과학 기술 연구소의 이사회의 부회장을 맡고 있습니다.2009년, 그는 과학과 기술 분야의 재능 있는 학생들을 지원하기 위한 국제 아카데미 트라운키르헨을 설립했습니다.[16]그는 더글러스 애덤스히치하이커 가이드 투 더 갤럭시의 팬으로, 그의 범선 이름을 42라고 짓기까지 했습니다.[17]

조사.

양자 순간 이동

가장 널리 알려진 것은 독립적인 큐비트의 양자 순간이동에 대한 그의 첫 번째 깨달음입니다.[18]그는 나중에 이 연구를 두 카나리아 제도 사이에서 144km 이상의 거리에서 원격 전송된 큐비트와[19] 양자 순간 이동을 자유롭게 전파하는 소스를 개발하는 것으로 확장했습니다.[20]양자 순간 이동은 많은 양자 정보 프로토콜에서 필수적인 개념입니다.양자 정보 전달을 위한 역할 외에도 양자 컴퓨터 내 게이트를 구축하는 중요한 가능한 메커니즘으로 간주됩니다.[21]

얽힘 스와핑 – 얽힘의 순간 이동

얽힘 스와핑은 얽힌 상태의 순간 이동입니다.제안 이후 [22]얽힘 스와핑은 1998년 Zeilinger 그룹에 의해 처음으로 실험적으로 실현되었습니다.[23]그런 다음 지연 선택 얽힘 스와핑 테스트를 수행하기 위해 적용되었습니다.[24]

두 큐비트 이상의 얽힘 – GHZ 상태 및 그 실현

J. 고다니의 사진 줄리언 보스-안드리에의 조각품을 들고 있는 안톤 자일링거

안톤 자일링거는 다중 입자 얽힘 분야의 개방에 기여했습니다.[25]1990년, 그는 다니엘 그린버거, 마이클 혼과 함께 두 큐비트 이상의 얽힘에 대해 연구한 최초의 사람이었습니다.[26]결과적인 GHZ 정리(Greenberger – 참조)Horne-Zeilinger state)는 양자역학의 예측과 국소적 사실성 사이에서 가장 간결한 모순을 제공하기 때문에 양자물리학에 기본적입니다.[27]

GHZ 상태는 지금까지 조사된 최초의 다중 입자 얽힘 사례였습니다.[28]

마침내, 1999년에 그는 두 입자[29] 이상의 얽힘에 대한 첫 번째 실험적 증거와 GHZ 상태에 대한 양자 비국소성의 첫 번째 테스트를 제공하는 데 성공했습니다.[30]

양자 통신, 양자 암호학, 양자 계산

1998년 (2000년 발표), 그의 그룹은 얽힌 광자양자 암호학을 처음으로 구현했습니다.[31]

그는 또한 광학 양자 계산에 양자 얽힘을 적용했으며, 2005년에는 [32]단방향 양자 계산의 첫 번째 구현을 수행했습니다.이것은 Knill, Laflamme 및 Milburn에 의해 제안된 양자 측정 기반 프로토콜입니다.[33]

Zeilinger와 그의 그룹의 먼 거리에서의 얽힘 분포에 대한 실험은 다뉴브 강의 다른 쪽에 위치한 실험실들 사이의 자유 공간 및 섬유 기반 양자 통신과 순간 이동에서 시작되었습니다.[34]그 후 이는 비엔나[35] 시 전역의 더 큰 거리와 두 개의 카나리아 제도 사이의 144km 이상의 거리까지 확장되었고, 위성과의 양자 통신이 가능하다는 성공적인 실증 결과를 얻었습니다.그의 꿈은 얽힌 빛의 원천을 궤도에 있는 위성에 올려놓는 것입니다.[17]이탈리아 마테라 레이저 레인징 천문대[it]에서 실험하는 동안 첫 번째 단계를 달성했습니다.[36]

더 새로운 얽힘 상태

안톤 자일링거는 그의 그룹과 함께 새로운 얽히고설킨 상태의 실현에 많은 기여를 했습니다.Zeilinger 그룹의[37] PostDoc 시절 Paul Kwiat와 함께 개발한 편광 엉킨 광자 쌍의 소스는 많은 실험실에서 사용됩니다.광자의 궤도 각운동량의 얽힘에 대한 최초의 시연은 많은 실험실에서 새로운 연구 분야를 열었습니다.[38]

거시적 양자 중첩

Zeilinger는 또한 양자역학을 거시적 영역으로 확장하는 데 관심이 있습니다.1990년대 초, 그는 원자 광학 분야에서 실험을 시작했습니다.그는 원자 빔을 일관성 있게 조작할 수 있는 여러 가지 방법을 개발했는데, 시간 변조된 광파에서 회절 시 원자 드브로이 파동의 일관성 있는 에너지 이동과 같은 많은 방법들이 오늘날의 극저온 원자 실험의 일부가 되었습니다.1999년, 자일링거는 매우 복잡하고 거대한 분자인 풀러렌 실험을 위해 원자 광학을 포기했습니다.1999년에 이러한 C와60 C70 분자에[39] 대한 양자 간섭의 성공적인 증명은 매우 활발한 연구 분야를 열었습니다.

2005년에 Zeilinger는 그의 그룹과 함께 새로운 분야인 기계 캔틸레버의 양자 물리학을 다시 시작했습니다.이 그룹은 2006년 파리의 Heidmann과 Garching의 Kippenberg의 연구와 함께 처음으로 방사선 압력에 의한 마이크로 미러의 자기 냉각을 실험적으로 입증했습니다. 즉, 피드백 없이 말입니다.[40]

궤도 각운동량 상태를 이용하여 그는 300 ħ까지 각운동량의 얽힘을 증명할 수 있었습니다.

추가 기본 테스트

Zeilinger의 양자역학 기본 테스트 프로그램은 개별 시스템에 대한 양자 물리학의 많은 비고전적 특징의 실험적 실현을 구현하는 것을 목표로 합니다.1998년,[42] 그는 초고속 난수 생성기를 사용하여 벨의 부등식이 통신의 허점을 막는 마지막 테스트를 제공했습니다.그의 그룹은 또한 선택의 자유 조건을[43] 구현한 첫 번째 벨 부등식 실험을 실현했으며 광자에 대한 공정한 샘플링 가정 없이 벨 테스트의 첫 번째 실현을 제공했습니다.[44]

그가 수행한 더 많은 기본적인 테스트 중 가장 주목할 만한 것은 레게트가 제안한 많은 종류의 비국소적 현실 이론에 대한 그의 테스트입니다.[45]해당 실험에서 제외된 이론의 그룹은 앙상블을 하위 앙상블로 합리적으로 세분화할 수 있는 이론으로 분류할 수 있습니다.그것은 벨의 정리를 상당히 뛰어 넘습니다.벨은 국소적이고 현실적인 이론이 양자역학과 서로 다르다는 것을 보여주었지만, 레게트는 개별 광자가 편광을 가진다고 가정되는 비국소적인 현실 이론을 고려했습니다.결과적인 Leggett 부등식은 Zeilinger 그룹의 실험에서 위반된 것으로 나타났습니다.[46]

유사한 방식으로, 그의 그룹은 얽힘이 불가능한 양자 시스템조차도 근본적인 비맥락적 확률 분포로 설명될 수 없는 비고전적 특징을 나타낸다는 것을 보여주었습니다.[47]

중성자 간섭계

안톤 자일링거의 초기 작품은 아마도 가장 잘 알려지지 않은 작품일 것입니다.중성자 간섭계에 대한 그의 연구는 그의 이후 연구에 기초를 제공했습니다.그의 논문 지도교수인 Helmut Rauch의 일원으로서, Zeilinger는 그르노블의 Laue-Langevin 연구소에서 많은 중성자 간섭계 실험에 참여했습니다.그의 첫 번째 그러한 실험은 회전 시 스피너 위상의 부호 변화인 양자역학에 대한 근본적인 예측을 확인했습니다.[48]이것은 물질파의 일관된 스핀 중첩의 첫 번째 실험적 실현에 이어졌습니다.그는 MIT에서 중성자 간섭계 연구를 C.G와 함께 계속했습니다.(노벨 입상자), 특히 다파 일관성 중첩으로 인한 완벽한 결정에서 중성자의 동적 회절 효과에 초점을 맞추고 있습니다.그가 유럽으로 돌아온 후, 그는 원자에 대한 이후의 유사한 실험들 이전에 매우 차가운 중성자들을 위한 간섭계를 만들었습니다.그곳의 기본적인 실험은 양자역학의 선형성에 대한 가장 정확한 테스트를 포함했습니다.Zeilinger는 Laue-Langevin 연구소에 있는 S18 장비에 이중 슬릿 회절[49] 실험을 만들었습니다. 나중에 정확도가 높아졌고 장비에서 한 번에 하나의 중성자만 작용할 수 있었습니다.[50]

작동하다

Zeilinger는 550편 이상의 과학 논문을 작성했으며, 그 중 500편은 동료 평가를 받았으며 16편은 인용도가 높은 논문으로 간주됩니다.[51]

영예와 상

국제적인 상과 상

오스트리아의 상과 상

멤버십

추가적인 구분

저명한 강의

대중문화에서

Zeilinger는 Through the Wormhole 시즌 2에서 Morgan Freeman과 인터뷰를 했습니다.[92]

참고문헌

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