カルロス・ストラウド

カルロス・ストラウド
カルロス・ストラウド
生まれる	(1942-07-09) 1942年7月9日（82歳） ケンタッキー州オーエンズボロ
国籍	アメリカ人
母校	セントルイス・ワシントン大学センターカレッジ
知られている	シングルモード可変色素レーザー 原子ナトリウムの超微細構造 一貫した人口捕獲 電子波パケット リュードベリ原子状態 量子力学の古典的限界 波束の復活と部分的復活
科学者としてのキャリア
フィールド	理論と実験による量子光学
機関	ロチェスター大学
論文	量子および半古典的放射理論
博士課程の指導教員	エドウィン・トンプソン・ジェインズ

カルロス・レイ・ストラウド・ジュニア（1942年7月9日、ケンタッキー州オーエンズボロ生まれ）は、アメリカの物理学者、教育者。量子光学の分野で研究するストラウドは、1960年代後半の黎明期からこの分野のほとんどの領域で理論的、実験的研究を行い、原子と光の量子力学の基礎とそれらの相互作用を研究してきた。140本以上の査読付き論文を執筆し、7冊の書籍を編集している。アメリカ物理学会とアメリカ光学会の会員であり、アメリカ物理学会レーザー科学部門の特別巡回講師でもある。この後者の役職では、小規模な大学を訪問して講演会や公開講義を行っている。

カルロス・ストラウドはケンタッキー州で育ち、 1963年にセンター・カレッジを卒業し、数学と物理学の学位を取得しました。1969年にセントルイス・ワシントン大学でE.T.ジェインズの指導の下、 「量子および半古典的放射理論」と題する論文で物理学の博士号を取得しました。1969年にストラウドはロチェスター大学光学研究所の教授に加わりました。ロチェスター大学での50年間のキャリアの中で、ストラウド教授は学部生と大学院生に一般物理学と量子物理学、光学を教えながら、量子光学のいくつかの分野で画期的な研究を行い、30人の博士号取得者を輩出しました。1984年に光学教授に、1991年に物理学と天文学の教授に任命されました。

2004年、ストラウドは、ロチェスター大学光学研究所の歴史に関する75のエッセイをまとめた『A Jewel in the Crown: Essays in Honor of the 75th Anniversary of the Institute of Optics』を収集・編集しました（エッセイのうち19はストラウド自身が執筆または共著しています）。2019年、ストラウドとジーナ・カーンは『A Jewel in the Crown II: Essays in Honor of the 90th Anniversary of the Institute of Optics』を共同編集しました。光学研究所の歴史の収集と文書化への貢献により、ストラウドは2019年7月1日の退職時に光学の名誉教授および光学史家に任命されました。

ロチェスター大学光学研究所の教授に加わって間もなく、ストラウドはマイケル・ハーチャーと共同で、初のシングルモード可変色素レーザーを開発し、それを用いて原子ビーム中のナトリウム原子との相互作用を研究した。この研究は、D線の超微細構造の研究、このシステムにおける閉じた2準位共鳴の分離、パワー広がり、共鳴蛍光など、一連の画期的な実験を生み出した。共鳴蛍光におけるモローサイドバンドのこの最初の観測は、コヒーレントにポンプされた2準位システムにおける量子相関の性質を理解する上で基礎的なものとなった。^[1] MITとガルヒングのマックスプランク研究所のグループもこのスペクトルを最初に観測しようと競い合い、実際に最初の結果を確認した。

これらの実験的観察の直後に、3 レベル量子システムの 2 つのレーザーによる研究が行われました。オートラー・タウンズ効果の最初の cw 研究と、コヒーレント ポピュレーション トラッピングに関連する非常に鋭い共鳴の最初の実験的研究が行われました。 ^[2]この観察は、ハリスと他の人による電磁誘導透明性の開発^[3]や、誘導ラマン断熱通過 (STIRAP) ^[4]につながりました。 これらの先駆的な実験的研究には、基礎となる概念とモデルを提供する理論論文が伴い、3 レベル構成を記述するための「ラムダ」、「v」、「カスケード」や「コヒーレント ポピュレーション トラッピング」など、この分野の標準的な用語の多くが導入されました。また、コーエン・タヌージと共に、共鳴蛍光とオートラー・タウンズ研究のドレス状態基底も導入されました。

1980 年代初頭から 2000 年代にかけて発表された約 50 件の論文シリーズで、ストラウドのグループは、リュードベリ原子状態の重ね合わせで構成される空間的に局在した電子波束の生成と進化について研究しました。これらの状態は、その動作が極めて古典的で、事実上ケプラーのシステムとして原子核の周りを数回周回しますが、数回周回すると、波束は崩壊、復活、部分的復活を経験することで量子的な性質を示します。部分的復活では、最初の波束は、古典的な軌道を移動する一連の小さな波束に分裂します。パーカーとストラウド^[5]は、これらの部分的復活を最初に予測し、その後、イェーゼルとストラウド^[6]がそれを観測しました。 この一連の研究全体は、複雑な時間発展の過程で古典的な特徴と量子的な特徴を交互に示すために、量子システムを非常に制御された方法で操作する方法を示しました。単一の電子を干渉させて干渉縞を示させたり、古典的な局在粒子のように動かせたりすることができます。シュタルク場と THz 半周期パルスを適用することで、電子を約 1000 オングストロームの長さの直線軌道に沿って局在させながら振動させることも可能です。

• 『A Jewel in the Crown』、University of Rochester Press、ニューヨーク州ロチェスター（2004年）。（ISBN  978-1580461627）
• 『A Jewel in the Crown II: Essays in Honor of the 90th Anniversary of the Institute of Optics』、編集者 G. Kern および CR Stroud, Jr. (Meliora Press、ロチェスター大学、2019 年 8 月)。
• CR Stroud, Jr. および ET Jaynes、「半古典的放射理論における長期的解」、Physical Review A、1 106–121 (1970)。doi : 10.1103/PhysRevA.1.106
• CR Stroud, Jr.,印加電界下における自然放出の量子電気力学的処理, Physical Review A, 3 1044–1052 (1971). doi :10.1103/PhysRevA.3.1044
• CR Stroud, Jr., JH Eberly, WL Lama, L. Mandel, 2レベル原子系における超放射効果, Physical Review A, 5 1094–1104 (1972). doi :10.1103/PhysRevA.5.1094
• F. Schuda、CR Stroud、Jr.、M. Hercher、「光周波数における共鳴シュタルク効果の観察」、Journal of Physics B 7 L198-L202 (1974)。doi : 10.1088/0022-3700/7/7/002
• RM Whitley および CR Stroud, Jr.,二重光共鳴, Physical Review A 14 1498–1513 (1976). doi :10.1103/PhysRevA.14.1498
• HR Gray、RM Whitley、CR Stroud, Jr.、「原子集団のコヒーレントトラッピング」、Optics Letters 3 218–220 (1978) 。doi :10.1364/OL.3.000218
• HR Gray および CR Stroud, Jr.,二重光共鳴における Autler-Townes 効果, Optics Communications, 25 359–362 (1978). doi :10.1016/0030-4018(78)90146-3
• DA Cardimona、MG Raymer、CR Stroud、Jr.、共鳴蛍光における定常量子干渉、Journal of Physics B、15 55–64 (1982)。doi : 10.1088/0022-3700/15/1/012
• LW ヒルマン、RW ボイド、J. クラシンスキー、CR ストラウド、Jr.、均一に広がった光吸収線における分布振動によるスペクトルホールの観測、光学通信、45 416–419 (1983)。doi : 10.1016/0030-4018(83)90303-6
• J. パーカーと CR ストラウド Jr.、「リドベリ波パケットのコヒーレンスと崩壊」、Physical Review Letters、56 716–719 (1986)。doi : 10.1103/PhysRevLett.56.716
• JA Yeazell および CR Stroud, Jr.、「空間的に局在した原子電子波束の観測」、Physical Review Letters、60 1494–1497 (1988)。doi : 10.1103/PhysRevLett.60.1494
• JA Yeazell、M. Mallalieu、J. Parker、CR Stroud、Jr.、原子電子波束の古典的周期運動、Physical Review A、40 5040–5043 (1989)。doi : 10.1103/PhysRevA.40.5040
• JA Yeazell、M. Mallalieu、CR Stroud, Jr.、「Rydberg 電子波パケットの崩壊と再生の観察」、Physical Review Letters、64 2007–2010 (1990)。doi : 10.1103/PhysRevLett.64.2007
• ZD Gaeta および CR Stroud, Jr.、「水素原子の準古典状態の古典的および量子力学的ダイナミクス」、Physical Review A、42 6308–6313 (1990)。doi : 10.1103/PhysRevA.42.6308
• JA Yeazell および CR Stroud, Jr., Rydberg 原子波束の進化における部分的復活の観察、Physical Review A、43 5153–5156 (1991)。doi : 10.1103/PhysRevA.43.5153
• MW Noel および CR Stroud, Jr.、「原子内のヤングの二重スリット干渉計」、Physical Review Letters、75 1252–1255 (1995)。doi : 10.1103/PhysRevLett.75.1252
• MW Noel および CR Stroud, Jr.,原子電子の励起によるマクロ的に異なる状態のコヒーレントな重ね合わせ、Physical Review Letters、77 1913–1916 (1996)。doi : 10.1103/PhysRevLett.77.1913
• DL アロンスタインと CR ストラウド・ジュニア、「無限平方井戸における分数波動関数の復活」、Physical Review A、55 4526–4537 (1997)。doi :10.1103/PhysRevA.55.4526
• J. Bromage および CR Stroud, Jr.、「3 次元的に局在した原子電子波束の励起」、Physical Review Letters、83 4963–4966 (1999)。doi : 10.1103/PhysRevLett.83.4963
• SG Lukishova、LJ Bissell、J. Winkler、CR Stroud、Jr.、フォトニックバンドギャップ液晶ホストにおける量子ドット蛍光の共鳴、Optics Letters 37、1259–1261 (2012)。doi : 10.1364/OL.37.001259

• ロチェスター大学（ハジム工学・応用科学学部）のカルロス・ストラウドのホームページ
• ロチェスター大学（物理学・天文学部）のカルロス・ストラウドのホームページ