Robert J. Schoelkopf - Robert J. Schoelkopf

Robert J. Schoelkopf
Rob für Wiki Juli 2015.jpg
Schölkopf im Jahr 2014
Geboren 1964
Manhattan, New York City
Alma Mater
Bekannt für
Auszeichnungen
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder Kondensierte Materie
Institutionen Yale Universität
Doktoranden Jerry M. Chow
Andere bemerkenswerte Studenten Andreas Wallraff , Jay Gambetta ,

Robert J. Schoelkopf III (* 24. Januar 1964) ist ein US-amerikanischer Physiker , der vor allem für seine Arbeiten zum Quantencomputing als einer der Erfinder supraleitender Qubits bekannt ist . Die Forschungsschwerpunkte von Schoelkopf sind Quantentransport, Einzelelektronenbauelemente und Ladungsdynamik in Nanostrukturen . Seine Forschung nutzt Quanteneffekt- und Einzelelektronengeräte, sowohl für grundlegende physikalische Studien als auch für Anwendungen. Zu den Techniken gehören oft Hochgeschwindigkeitsmessungen mit hoher Empfindlichkeit, die an Nanostrukturen bei niedrigen Temperaturen durchgeführt werden. Schoelkopf ist Direktor des Yale Center for Microelectronic Materials and Structures und stellvertretender Direktor des Yale Institute for Nanoscience and Quantum Engineering. Seit 2014 ist Schoelkopf auch Direktor des Yale Quantum Institute.

Biografie

Schoelkopf wurde in Manhattan, New York City , als Sohn des Kunsthändlers und Hudson River School- Experten Robert J. Schoelkopf II geboren. Schoelkopf erhielt 1986 seinen AB in Physik von der Princeton University cum laude und seinen Ph.D. von Caltech im Jahr 1995. Von 1986 bis 1988 war er Elektro-/Kryogen-Ingenieur im Labor für Hochenergie-Astrophysik am Goddard Space Flight Center der NASA , wo er Niedertemperatur-Strahlungsdetektoren und kryogene Instrumente für zukünftige Weltraummissionen entwickelte. 1995 kam er als Postdoktorand in der Gruppe von Daniel Prober nach Yale.

Nach seinem Wechsel an die Yale University war er von 1995 bis 1998 Dozent und Associate Research Scientist, stieg 1998 zum Assistant Professor auf und 2003 Professor für Angewandte Physik und Physik. Später wurden ihm die Titel Sterling Professor of Applied Physics and Physics und William . verliehen A. Norton Professor für Angewandte Physik und Physik.

Schoelkopf war 2008 Gastprofessor an der University of New South Wales in Australien. Er war Gastdozent an Universitäten und Berufsorganisationen in den USA sowie in Kanada und Europa. Schoelkopf war 1999 Halbfinalist für die Technological Innovation of the Year des Magazins Discover . Zu seinen weiteren Auszeichnungen gehört der Technical Innovator Award der NASA. Er ist Fellow der American Association for the Advancement of Science und der American Physical Society.

2013 wurde er William A. Norton Professor in Yale und Sterling Professor of Applied Physics and Physics.

Schoelkopf wurde 2015 in die National Academy of Sciences gewählt. Zu seinen weiteren Ehrungen zählen Fellow der American Physical Society und Fellow der American Association for the Advancement of Science .

Forschung

Robert Schoelkopf konzentriert seine Forschung auf die Entwicklung supraleitender Geräte für die Quanteninformationsverarbeitung , die schließlich zu revolutionären Fortschritten in der Informatik führen könnten.
Im Jahr 2007 gelang einem Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Schoelkopf und Steven Girvin ein großer Durchbruch im Quantencomputing, als es einen supraleitenden Kommunikationsbus entwickelte, um Informationen zwischen entfernten Quantenbits oder Qubits auf einem Chip zu speichern und zu übertragen . Ihre Arbeit ist der erste Schritt, um die Grundlagen des Quantencomputings nutzbar zu machen. 2009 demonstrierte ihr Team den ersten elektronischen Quantenprozessor, der eine Quantenberechnung durchführen konnte.

Die Techniken von Schoelkopf betonen Hochgeschwindigkeitsmessungen mit hoher Empfindlichkeit, die an Nanostrukturen bei niedrigen Temperaturen durchgeführt werden. Zusammen mit seinem ehemaligen Vorgesetzten Daniel Prober und seinem Laborteam erfand Schoelkopf den Radio-Frequency Single-Electron Transistor, ein Elektrometer, das Subelektronenladungen auf Nanosekunden-Zeitskalen messen kann. Mit diesem neuen Transistor konnten sie den elektrischen Transport auf Einzelladungsniveau in verschiedenen Systemen untersuchen. Sie entwickelten auch neue Arten von Sensoren und Detektoren, die diese Fähigkeiten nutzen.

Aktueller Forschungsschwerpunkt von Schoelkopf ist, gemeinsam mit Michel Devoret und Steven Girvin vom Yale Department of Applied Physics, supraleitende Schaltkreise weiterzuentwickeln, die eines Tages zu einem praxistauglichen Quantencomputer führen könnten. Andere Projekte zielen auf die Entwicklung "hybrider" Quantensysteme ab, die auf der Integration von kalten Atomen , Molekülen oder Elektronen mit Festkörperschaltungen basieren .

Schölkopfsches Gesetz

In Quantencomputing , etwa alle drei Jahre, Dekohärenz Es ist das Quantencomputing analog um einen Faktor von 10 verzögert werden Moores Gesetz .

Ehren und Auszeichnungen

  • Connecticut-Medaille der Wissenschaft (2017)
  • Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften (2015)
  • Fritz London Memorial Prize (zusammen mit Michel Devoret und John Martinis, 2014)
  • Max-Planck-Forschungspreis (zusammen mit Jörg Wrachtrup, 2014)
  • John-Stewart-Bell-Preis (zusammen mit Michel Devoret, 2013)
  • Yale Science and Engineering Association Award for Advancement of Basic and Applied Science (2010)
  • Joseph-F.-Keithley-Preis für Fortschritte in der Messwissenschaft (2009)
  • Fellow der American Association for the Advancement of Science (2007)
  • Fellow der American Physical Society (2005)
  • Mitglied der Studiengruppe Verteidigungswissenschaften (2004–2005)
  • Yale University Junior Faculty Fellowship (2002–2003)
  • David und Lucille Packard Foundation Fellow (2000–2005)

Patente

„Hocheffiziente elektromagnetische Nahfeldsonde mit einer Bow-Tie-Antennenstruktur“, RD Grober, RJ Schoelkopf und DE Prober.

Auswahl an Papieren

  1. MH Devoret und RJ Schoelkopf. Supraleitende Schaltkreise für Quanteninformationen: Ein Ausblick. Science, 339:1169–1174: März 2013. doi:10.1126/science.1231930.
  2. MD Reed, L. DiCarlo, SE Nigg, L. Sun, L. Frunzio, SM Girvin und RJ Schoelkopf. Realisierung einer Drei-Qubit-Quantenfehlerkorrektur mit supraleitenden Schaltungen. Natur, 482:382–385: Februar 2012.
  3. L. Dicarlo, JM Chow , JM Gambetta, LS Bishop, BR Johnson, DI Schuster, J. Majer, A. Blais, L. Frunzio, SM Girvin und RJ Schoelkopf. Demonstration von Zwei-Qubit-Algorithmen mit einem supraleitenden Quantenprozessor. Nature, 460:240–244: Juli 2009. doi:10.1038/nature08121.
  4. RJ Schoelkopf und SM Girvin. Quantensysteme verkabeln. Nature, 451:664–669: Feb. 2008. doi:10.1038/451664a.
  5. A. Wallraff , DI Schuster, A. Blais, L. Frunzio, R.-S. Huang, J. Majer, S. Kumar, SM Girvin und RJ Schoelkopf. Starke Kopplung eines einzelnen Photons an ein supraleitendes Qubit Using Circuit Quantum Electrodynamics, Nature, 432:162–167: Sept. 2004.

Verweise

Externe Links