エフライム・M・スタインバーグは トロント大学 の教授であり、量子情報・量子制御センターの創設メンバーである。[ 1 ]彼の研究は、弱い測定によって二重スリットを通過する光子の軌跡をマッピングする [ 2 ] 、障壁をトンネル効果で通過する粒子のタイミングを測定する [ 3 ] など、基本的な量子力学の概念や歴史的な実験における未解決の問題にも取り組んでいる。
幼少期と教育 スタインバーグは幼い頃から科学に興味を持ち、電気技師である父親に回路内の電子の挙動について質問していた。[ 1 ] 彼は1988年にイェール大学 で理学士 号を取得し、 1994年にカリフォルニア大学バークレー校 で物理学の博士号 を取得した。[ 4 ] [ 5 ] 大学院生時代、彼は量子力学の未解決問題や明らかなパラドックスに特に興味を持っていたが、「いずれは興味がなくなるだろう」と言われた。[ 2 ] 彼の1994年の博士論文のタイトルは「光はいつ光速を超えることができるか?トンネル時間と量子干渉によるサブフェムト秒測定」 [ 6 ] で、アメリカ物理学会から賞を受賞した。[ 7 ] スタインバーグの博士論文の主な成果をまとめた出版物は広く引用されており[ 8 ] [ 4 ] 、サイエンティフィック・アメリカンなどの 一般科学 出版物を通じて幅広い読者に届いている。[ 9 ]
キャリアと研究 2002年、スタインバーグはCIFARと共同で 量子情報 研究プログラムを開始し、その後複数回更新された。[ 10 ] このプログラムは、現在のシステムでは解決できない問題に対して量子技術をどのように最適に活用するか、また、それらの問題が具体的にどのようなものかを特定するなど、量子技術に関する基礎研究を支援している。[ 11 ]
2011年、スタインバーグは「ヤングの二重スリット実験 を通過する単一光子の平均経路を追跡する」ために「弱い測定」を主導した研究で、Physics World誌 の年間「トップ10ブレークスルー」で1位を獲得した。[ 12 ] 量子不確定性原理 の従来の解釈では、粒子の位置と運動量の両方を決定することは不可能であり、そのため、観測者は、粒子がスリットを通過してスクリーン上の最終位置に到達したときの軌跡を知ることができない。[ 13 ] ヤキール ・アハロノフらが普及させた弱い測定では、最小限の情報しか得られず、システムへの摂動も最小限に抑えられるため、実験者はこの制限を回避できる。 [13] このような測定を多数アンサンブル 平均することで、最終的に、より正確な結果が得られる。[ 14 ] この研究は 、 量子ドットによって生成されたもつれ光子のペアを 使用して行われた。 [ 15 ] [ 13 ] 研究者らは光子の偏光状態を調べ、微弱な測定が不確定性原理が示唆するほどの規模でシステムを乱していないことを確認した。[ 16 ]
光の特性を利用した別のプロジェクトは、位相測定によってレイリー基準を超える詳細を解像する方法の実験的実装であった。[ 17 ]
スタインバーグは、粒子が障壁をトンネル通過するのにかかる時間を定量化することを目的とした研究を主導し、そのプロセスが瞬間的ではないことを確認した。[ 3 ] 実験では、レーザービームを障壁として、冷却されたルビジウム原子を誘導して行った。磁場を印加し、トンネル通過の前後の原子のスピンを測定することで、時間の推定値が得られた。[ 3 ]
スタインバーグは、物理学者に「禁断の質問」をすることを含め、新しい視点を受け入れるよう促すことを楽しんでいると述べている。[ 12 ] 彼は「Through the Wormhole 」のエピソードに出演した。[ 18 ]
受賞歴と栄誉 2021年、トロント大学に1996年に着任して以来、量子物理学に数多くの継続的な貢献をしてきたことが認められ、「大学教授」に任命された。[ 19 ] 2020年、「量子トンネル時間の測定」でPhysics Worldの量子分野の注目記事5件のうちの1つに選ばれた。[ 20 ] 2016年カナダ王立協会 フェロー(FRSC)[ 21 ] 2011年 Physics World誌年間最優秀ブレークスルー賞。[ 2 ] 2009年オプティカ・フェロー、「量子光学と情報、特にトンネル時間、量子測定、およびエンタングル状態の生成と特性評価に関する先駆的な実験的および理論的貢献」に対して。[ 22 ] 2008年、アメリカ物理学会 フェローに選出。「光子トンネル効果や原子トンネル効果、冷却原子ガスに蓄積された量子情報など、基本的な量子現象の理解に対する先駆的な理論的および実験的貢献」による。[ 23 ] 2007年EWRステイシー記念フェローシップ。[ 24 ] 2006年マクリーン賞。[ 25 ] 2006年ヘルツベルク・メダルは、「超光速効果、2つ以上の光子のエンタングルメント、冷却原子のボーズ・アインシュタイン凝縮、および量子情報に関する画期的な実験的および理論的研究」に対して、カナダ物理学会 から授与された[ 26 ] 。 2006年、カナダ王立協会 よりラザフォード記念メダルを授与された 。[ 27 ] 1999年首相研究優秀賞。[ 19 ] 1997年ポランニー賞。[ 28 ] 1996年、原子、分子、または光学物理学における優れた博士論文研究に対するデボラ・ジン賞。[ 7 ]
参考文献 1 2 ガイ、アリソン(2015年7月17日)。 「大きな疑問に駆り立てられて:「なぜ?」 「 . Research2Reality . 2023年8月30日 取得。1 2 3 Luke, Kim. 「トロント大学の実験がPhysics World誌により2011年のトップブレークスルーに選ばれる」 トロント 大学 2023年 8月30日 取得 . 1 2 3 Bahl, Aanya (2020年9月8日). 「トロント大学の物理学者が量子トンネル効果が瞬間的ではないことを発見」 . The Varsity . 2023年 8月30日 取得 。 1 2 「物理学科:Aephraim M. Steinberg」 。 2023年 8月31日 取得 。 ↑ [「Aephraim Steinberg – Division of the Vice-President & Provost」 。 2026年 4月13日 取得 。 ↑ Steinberg, Aephraim Matthew (1994). When Can Light Go Faster Than Light?: The Tunneling Time and Its Sub-femtosecond Measurement Via Quantum Interference (Thesis). hdl : 2027/uc1.c3385816 . OCLC 928069982 . ProQuest 304079188 . 1 2 「原子、分子 、 または光学物理学における優れた博士論文研究に対するデボラ・ジン賞」 aps.org 2023年 8月31日 取得 。 ↑ Steinberg, AM; Kwiat, PG; Chiao, RY (1993年8月2日). "単一光子トンネル時間の測定". Physical Review Letters . 71 (5): 708–711 . Bibcode : 1993PhRvL..71..708S . doi : 10.1103/PhysRevLett.71.708 . PMID 10055346. S2CID 31009201 . ↑ Chiao, Raymond Y.; Kwiat, Paul G.; Steinberg, Aephraim M. (1993). "光速より速いか?" . Scientific American . 269 (2): 52–60 . Bibcode : 1993SciAm.269b..52C . doi : 10.1038/scientificamerican0893-52 . 2023年 8月31日 取得 。 ↑ 「量子情報科学」 . cifar.ca . 2023年 8月31日 取得 。 ↑ レヴィン、ロミ。 「真菌との戦いからイノベーションの向上へ:トロント大学の研究者がCIFARの学際的研究プログラムを主導」 。 トロント大学。 2023年 8月31日 取得 。 1 2 ジョンストン、ハミッシュ(2011年12月16日)。 「Physics Worldが2011年のトップ10の画期的な発見を発表」 。Physics World 。 2023年 8月30日 取得 。 1 2 3 チョン、エミリー(2011年6月2日) 。 「不可能」な物理学の偉業が光の軌跡をたどる」。CBC 。 2023年 8月31日 取得 。↑ コミッサリアート、トゥシュナ(2011年6月3日)。 「光子の秘密の生活が明らかに」 。Physics World 。 2023年 8月30日 取得 。 ↑ Palmer, Jason (2012年9月5日). 「ハイゼンベルクの不確定性原理が新たなテストで強調される」 . BBCニュース. 2023年 8月30日 閲覧 . ↑ Brumfiel, Geoff (2012年9月11日). 「量子不確定性は測定だけによるものではない」 . Nature . doi : 10.1038/nature.2012.11394 . ISSN 1476-4687 . S2CID 124744615 . ↑ ↑ 「フォースは我々と共にあるのか? エイフライム・スタインバーグ教授が『ワームホールを抜けて』で解説します!」 www.physics.utoronto.ca 2023 年 8月30日 取得 。 1 2 「アエフライム・スタインバーグが大学教授に任命される」 トロント 大学 2023年 8月31日 取得 . ↑ ハリス、マーガレット(2020年12月28日)。 「量子力学のハイライトの1年」 。Physics World 。 2023年 8月31日 取得 。 ↑ 「Aephraim M. Steinberg」 . cifar.ca . 2023年 8月30日 取得 。 ↑ 「フェロー募集|Optica」 。www.optica.org 。 2023年 8月31日 取得 。 ↑ 「APSフェローアーカイブ」 。www.aps.org 。 2022年5 月 27日 取得 。 ↑ カナダ政府、カナダ自然科学工学研究評議会(2016年6月28日)。 「NSERC – EWR Steacie – 受賞者」 。 カナダ自然科学工学研究評議会(NSERC) 。 2023年 8月30日 取得 。 ↑ 「資金提供の機会|コナート基金」 。connaught.research.utoronto.ca 。 2023年 8月31日 取得 。 ↑ 「プレスリリース」 . services.cap.ca . 2022年 5月27日 取得 。 ↑ 「過去の受賞者 | カナダ王立協会」 。rsc -src.ca 。2018年10月21日。 2023年 8月30日 取得 。 ↑ 「ポランニー賞受賞者」 。 オンタリオ州大学協議会。 2023年 8月31日 取得 。