레네 하우

Lene Hau
레네 하우
Professor Lene Hau in her laboratory at Harvard.jpg
하버드 연구실에 있는 Lene Hau는
태어난 (1959-11-13) 1959년 11월 13일(62세)
덴마크, 베즐레
국적.덴마크어
모교오르후스 대학교
로 알려져 있다느린 빛, 보스-아인슈타인 응축체, 나노테크놀로지, 양자광학
어워드올레 뢰머 메달
조지 레들리상
맥아더 펠로우십
Rigmor & Carl Holst-Knudsen 과학연구상
과학 경력
필드물리 및 나노테크놀로지
기관하버드 대학교
롤랜드 과학 연구소
박사과정 학생나오미 긴스버그, 크리스토퍼 슬로우, 재커리 더튼

레네 베스테르고르 하우(Lene Vestergaard Hau, 1959년 11월 13일 ~ )는 덴마크의 물리학자이자 교육자이다.그녀는 하버드 대학에서 [1]Mallinckrott 물리학 및 응용 물리학 교수입니다.

1999년, 그녀는 보스-아인슈타인 응축수를 사용하여 빛의 빔을 초당 약 17미터로 늦추는 데 성공했고, 2001년에는 빔을 [2]완전히 멈출 수 있었습니다.이러한 실험에 기초한 이후의 연구는 빛에서 물질로, 그리고 물질에서 [3]빛으로 되돌아가는 과정으로 이어졌습니다. 양자 암호화와 양자 컴퓨팅에 중요한 의미를 지닌 과정입니다.보다 최근의 연구에는 초극성 원자와 나노스케일 시스템 사이의 새로운 상호작용에 대한 연구가 포함되어 있다.물리학과 응용 물리학을 가르치는 것 외에도, 그녀는 하버드에서 [4]광전지, 원자력, 배터리, 광합성을 포함한 에너지 과학을 가르쳤다.그녀는 자신의 실험과 연구 외에도 종종 국제 회의에 초청되어 다양한 기관의 과학 정책 수립에 관여하고 있다.그녀는 코펜하겐에서 열린 Elite Forsk-conferencen 2013("엘리트 연구 회의")에서 기조연설자였으며[5],[6] 정부 각료와 덴마크의 고위 과학 정책 및 연구 개발자들이 참석했습니다.

그녀의 많은 업적을 인정받아 디스커버 매거진은 2002년 그녀를 과학계에서 [7]가장 중요한 여성 50인 중 한 명으로 인정했다.

초기 생활, 가족 및 교육

하우는 덴마크 베즐레에서 태어났다.

하우는 1984년 24세의 나이로 덴마크 오르후스 대학에서 수학 학사 학위를 취득했다.하우 씨는 그곳에서 공부를 계속했고 2년 뒤 물리학 석사학위를 받았다.

양자이론 박사학위 연구를 위해, 하우는 빛을 전달하는 광섬유 케이블과 유사한 아이디어를 연구했지만, 그녀의 연구는 전자를 전달하는 실리콘 결정의 원자 줄을 포함했다.박사 학위를 취득하기 위해 일하는 동안, 하우는 제네바 근처의 유럽 입자 물리학 연구소인 CERN에서 7개월을 보냈습니다.그녀는 1991년 32세의 나이로 오르후스 대학에서 박사학위를 받았지만, 이때 그녀의 연구 관심은 방향을 바꾸었다.

직업

1991년 그녀는 느린 빛과 차가운 원자의 가능성을 탐구하기 시작하면서 메사추세츠주 캠브리지의 Rowland Institute for Science에 과학 스태프로 합류했다.1999년 40세의 나이로 Hau는 하버드 대학의 박사 후 연구원으로 2년 임명을 수락했다.그녀의 공식화된 훈련은 이론 물리학에 관한 것이지만, 그녀의 관심은 보스-아인슈타인 응축물로 알려진 새로운 형태의 물질을 만들기 위한 노력으로 실험 연구로 옮겨갔다."하우 박사는 이 응축수 한 묶음을 만들기 위해 미국 국립과학재단에 기금을 신청했지만, 그녀가 이론가이기 때문에 그러한 실험을 [8]하기에는 너무 어렵다는 이유로 거절당했습니다.망설임 없이 그녀는 대체 자금을 얻었고, 그러한 응축수를 만든 최초의 소수의 물리학자들 중 한 명이 되었다.1999년 9월 그녀는 고든 맥케이 응용물리학 교수와 하버드 [9]물리학 교수로 임명되었습니다.그녀는 1999년에 종신 재직권을 받았고, 현재는 하버드 물리학과 응용 물리학 교수입니다.2001년에 그녀는 보스-아인슈타인 응축수를 사용하여 빛을 완전히 [10]멈춘 최초의 사람이 되었다.그 이후로 그녀는 전자적으로 유도된 투명성, 양자 물리, 광자의 다양한 분야를 연구해 왔으며 새로운 양자 소자와 새로운 나노 스케일 응용 프로그램의 개발에 기여했습니다.

큐비트 전송

하버드 대학의 Hau와 그녀의 동료들은 "몇 가지 실험에서 빛과 물질에 대한 정교한 제어를 보여주었지만, 그녀의 두 개의 응축체를 이용한 실험은 가장 설득력 있는 실험 중 하나입니다."[11]2006년에 그들은 다시 보스-아인슈타인 응축체를 사용하여 쿼비트를 빛에서 물질 파동으로 변환하고 다시 빛으로 변환하는 데 성공했다.실험에 대한 자세한 내용은 Nature 저널 2007년 2월 [12]8일 발행에 설명되어 있습니다.그 실험은 양자역학에 따르면 원자가 입자뿐만 아니라 파동으로도 작동할 수 있는 방법에 의존한다.이것은 원자가 동시에 두 개의 개구부를 통과하는 것과 같은 직관에 반하는 일을 할 수 있게 한다.보스-아인슈타인 응축액 내에서 광펄스는 저장된 정보를 잃지 않고 5천만 배수로 압축된다.이 Bose-Ainstein 응축수에서는 광펄스로 부호화된 정보를 원자파로 전송할 수 있다.모든 원자가 일관성 있게 움직이기 때문에, 정보는 랜덤 노이즈로 분해되지 않습니다.빛은 구름의 약 180만 개의 나트륨 원자들 중 일부를 "양자 중첩" 상태로 만들며, 그 상태로 유지되는 낮은 에너지 성분과 두 구름[clarification needed] 사이를 이동하는 높은 에너지 성분을 가지고 있습니다.그런 다음 두 번째 '제어' 레이저가 펄스의 모양을 원자파에 씁니다.이 제어 빔이 꺼지고 광 펄스가 사라지면 '매터 복사'가 유지됩니다.이전까지, 연구원들은 이동 중에 빛이 바래지 않도록 신호를 증폭하는 것 외에는 광학 정보를 쉽게 제어할 수 없었다.하우와 그녀의 동료들에 의한 이 실험은 일관성 있는 광학적 정보를 성공적으로 조작한 첫 번째 사례였다.버지니아주 윌리엄스버그에 있는 윌리엄 앤 메리 대학의 물리학자 이리나 노비코바는 이 새로운 연구는 "아름다운 시연"이라고 말한다.이 결과가 나오기 전에는 경량 스토리지가 밀리초 단위로 측정되었다고 그녀는 말합니다."여기는 소수점입니다.정말 극적인 [13]시기입니다."

그 가능성에 대해 Hau는 "이 물질이 두 보스-아인슈타인 응축물 사이를 이동하는 동안, 우리는 잠재적으로 몇 분 동안 그것을 가둘 수 있고, 우리가 원하는 방식으로 모양을 바꿀 수 있다"고 말했다.이 새로운 형태의 양자 제어는 또한 양자 정보 처리와 양자 암호학의 [14]발전 분야에도 적용될 수 있습니다.""이 위업은 빛의 형태와 두 개의 원자 형태로 양자 정보를 공유하는 것으로, 양자 컴퓨터를 개발하고자 하는 사람들에게 큰 격려가 됩니다,"라고 예술 [15]과학부의 과학 학장인 제레미 블록샴은 말했다.하워드의 스티븐 하이먼 총장은 "그녀의 작품은 선구적인 작품"이라고 언급하며, 하우가 조지 레들리상을 수상했다고 말했다.그녀의 연구는 기초과학과 응용과학의 경계를 모호하게 하고, 두 학교와 여러 학과의 재능과 인력을 활용하며, 과감한 지적 위험을 감수하는 것이 어떻게 깊은 [15]보상으로 이어지는지를 문자 그대로 보여주는 훌륭한 사례를 제공합니다."

냉원자 및 나노스케일 시스템

포획된 원자는 전자가 나노튜브로 빨려 들어가면서 산산조각이 난다.

2009년 Hau와 팀은 레이저 냉각 구름 100만 루비듐 원자의 절대 0도보다 약간 높은 수준까지 도달했습니다.그리고 나서 그들은 약 2센티미터 떨어진 곳에 있는 수백 볼트로 충전된 부유 탄소 나노튜브를 향해 밀리미터 길이의 원자 구름을 발사했다.그 결과는 차가운 원자와 나노스케일 [16]시스템 사이의 새로운 상호작용을 예고하며 2010년에 발표되었다.그들은 대부분의 원자가 지나갔지만, 백만 명 중 약 10명은 불가피하게 끌어당겨서 운동과 온도 모두에서 극적으로 가속된다는 것을 관찰했다."이 시점에서, 속도가 빠른 원자는 전자와 나노와이어 주변에서 병렬로 회전하는 이온으로 분리되며, 각 궤도는 몇 조 분의 1초 만에 완성됩니다.전자는 결국 양자 터널링을 통해 나노튜브로 빨려 들어가 동반 이온을 300볼트 나노튜브의 강력한 충전으로 물리치고 초당 약 26km, [17]즉 시속 59,000마일의 속도로 방출합니다."원자는 이 실험에서 서로 충돌하지 않고도 빠르게 분해될 수 있다.연구팀은 이 효과가 우주에 존재하는 블랙홀에서 계산한 것처럼 중력에 의한 것이 아니라 나노튜브에 있는 높은 전하에 의해 만들어진다는 것을 재빨리 알아냈다.이 실험은 나노 기술을 차가운 원자와 결합하여 궁극적으로 물질 파동의 간섭으로부터 테두리를 해결할 수 있는 고해상도 단일 원자 칩 일체형 검출기의 새로운 유형을 보여준다.과학자들은 또한 그들의 [18]설정에 의해 가능한 다양한 단일 원자, 기초적인 연구들이 있을 것으로 예측하고 있다.

어워드

출판물

  • Lene Vestergaard Hau, Annberg Foundation의 "21세기를 위한 물리학"의 7번[43] 조명 유닛 조작자
  • Anne Goodsell, Trygve Ristroph, J. A. Golovchenco 및 Lene Vestergaard Hau, 단일 탄소 나노튜브[16] 벽 근처 냉원자의 필드 이온화(2010년)
  • Rui Zhang, Sean R. Garner 및 Lene Vestergaard Hau, Bose-Ainstein 응축물의[44] 제어된 비선형 상호작용을 통한 장기 일관 광학 메모리 생성(2009)
  • 나오미 S. Ginsberg, Sean R. Garner 및 Lene Vestergaard Hau, 물질 파동역학에[45] 의한 광학 정보의 일관성 있는 제어(2007)
  • 나오미 S. Ginsberg, Joachim Brand, Lene Vestergaard Hau, Bose-Ainstein[46] Condensates의 하이브리드 Soliton Vortex-Ring Structures 관찰(2005).
  • Chien Liu, Zachary Dutton, Cyrus H. Behroozi, Lene Vestergaard Hau, 정지된[47] 광펄스를 이용한 원자 매체의 광학적 정보 저장 관찰
  • Lene Vestergaard Hau, S. E. Harris, Zachary Dutton, Cyrus H. Behroozi, 초경량 원자[48] 가스에서 초당 17m로 광속 감소

추가 정보

  • Lene Vestergaard Hau, Quantum Optics: 단일[49] 광자 속도 저하
  • 브라이언 머피와 레네 베스터고드 하우, 중성 [50]원자를 위한 전기 광학 나노랩,
  • Lene Vestergaard Hau, Bose-Ainstein [51]응축물의 광학 정보 처리,
  • Lene Vestergaard Hau, 양자물리학 – 복잡한 기억,[52]
  • Lene Vestergaard Hau, 비선형 광학: 충격적인 초유동체,[53]
  • Christopher Slowe, Laurent Vernac, Lene Vestergaard Hau, 고유속 냉루비듐[54] 공급원
  • 크리스토퍼 슬로우, 나오미 S. Ginsberg, Trygve Ristroph, Anne Goodsell 및 Lene Vestergaard Hau, Ultralow Light & Bose – 아인슈타인 응축물:코히런트 라이트 필드 및 ATOM 필드를 사용한 양방향 제어
  • Marin Soljacic, Elefterios Lidorikis, J. D. Joannopulos, Lene Vestergaard Hau, 초저전력 올옵티컬[56] 스위칭
  • Trygve Ristroph, Anne Goodsell, J. A. Golovchenco 및 Lene Vestergaard Hau, 하전된 탄소 나노튜브[57] 근처에서 중성 원자의 검출 및 정량화 전도
  • Zachary Dutton, Lene Vestergaard Hau, Bose-Ainstein 응축물에서[58] 매우 느린 빛으로 광학 정보 저장 및 처리
  • 재커리 더튼, 나오미 S. 긴스버그, 크리스토퍼 슬로우, 레네 베스터고드 하우, 빛 길들이기 기술: 초저속과 정지된[59] 빛
  • Lene Vestergaard Hau, 냉동 빛
  • Zachary Dutton, Michael Budde, Christopher Slowe, Lene Vestergaard Hau, 보스-아인슈타인 응축액에서[61] 초압축 저속 광펄스로 생성된 양자 충격파 관측
  • Lene Vestergaard Hau, 차가운 원자와의[62] 빛 길들이기 초대 특집 기사.영국 물리학 연구소에서 발행.
  • B.D. 부쉬, 친류, Z. Dutton, C. H. Behroozi, L. Vestergaard Hau, 유한 온도 Bose 응축 원자[63] 구름에서의 상호작용 역학 관측
  • C. 류, B.D.부쉬, Z Dutton, and L. V. Hau, 유한 온도 보스가스의 이방성 팽창 – 응축 원자와 비응축 [64]원자의 상호작용 효과의 출현, 원자물리학의 새로운 방향에 관한 회의의 진행, 영국 케임브리지, 1998년 7월, 미국 캘리포니아 주(州)J Walters, (Pleenum, 1999).
  • Lene Hau, BEC 및 광속 38마일/시: 보스-아인슈타인 응축 및 축퇴 페르미 가스에 관한 워크숍의 진행. 보스-아인슈타인 응축 및 축퇴 페르미[65] 가스 하우의 강연: 팟캐스트 및 이미지 파일.[66]
  • 레네 베스터고르 하우, B.D.부쉬, 친류, 재커리 더튼, 마이클 M.Burns, J. A. Golovchenco, 4-Dee 마그네틱[67] 병 안에 갇힌 보스-아인슈타인 응축물의 공명 공간 이미지 근접
  • 레네 베스터고르 하우, B.D.부쉬, 친류, 마이클 M.Burns, J. A. Golovchenco, 냉원자 및 새로운 물질 상태의 창조: Bose-Ainstein Condensates, Kapitza States 및 '2D 자기 수소 원자 충돌: 제20회 국제 전자 및 원자 충돌 회의(ICEAC)의 초청 논문, 오스트리아, 1997년 7월 23-29일) F.옴마이어와 H.P.겨울[68], 에디터
  • Lene Vestergaard Hau, J. A. Golovchenco, 그리고 Michael M.화상, 초대칭성 및 필라멘트[69] 전류에 대한 자기 원자의 결합
  • Lene Vestergaard Hau, J. A. Golovchenco, 그리고 Michael M.번즈, 새로운 원자 빔 소스: "촛불'
  • 레네 베스터고드 하우, 마이클 M.번즈, J. A. 골로브첸코, 유도 물질 파동의 결합 상태: 원자 및 대전 전선
  • '절대 제로와 [72]추위
  • "Absolute Zero and the Concept of Cold" Tom Schactman Pub 날짜: 1999년 12월 1일 출판사:호튼 미플린[73]

레퍼런스

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