ديفيد واينلاند

تم إنشاء أول بوابة منطقية كمومية لأحادية الذرة بواسطة ديفيد واينلاند (David J. Wineland) في عام 1995، مما مثّل تحولاً في التحكم التجريبي في الحالات الكمومية. وبصفته فيزيائياً أمريكياً متخخصاً في البصريات وميكانيكا الكم، فقد طور طرقاً لمعالجة الأنظمة الكمومية الفردية، مما مكن في النهاية من بناء ساعات ذرية متطورة ومعالجة المعلومات الكمومية.

الأساس الأكاديمي

وُلد واينلاند في واواتوسا بولاية ويسكونسن في عام 1944، وانتقل إلى ساكرامنتو بولاية كاليفورنيا في أوائل طفولته. وتخرج من مدرسة إنسينا الثانوية في عام 1961 قبل أن يلتحق بجامعة كاليفورنيا، دافيس. حصل على درجة البكالوريوس في الفيزياء من جامعة كاليفورنيا، بيركلي في عام 1965. أتم دراساته العليا في جامعة هارفارد، حيث نال درجة الدكتوراه في عام 1970 تحت إشراف نورمان فوستر رامزي الابن. تركزت أطروحته على المازر الذري للديوتيريوم. وعقب نيله الدكتوراه، أجرى أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة واشنطن ضمن مجموعة هانز ديملت، حيث حقق في سلوك الإلكترونات في مصائد الأيونات.

الإسهامات في تخزين الأيونات

في عام 1975، انضم واينلاند إلى المكتب الوطني للمقاييس، المعروف حالياً باسم المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا. وأسس مجموعة تخزين الأيونات، حيث بدأ عملاً ريادياً في التبريد بالليزر. في عام 1978، أصبح أول باحث ينجح في تبريد الأيونات بالليزر. سمحت هذه التقنية بإعداد الحالات الأرضية، وحالات التراكب، والحالات المتشابكة، مما وفر أساساً للتقدم في التحليل الطيفي والساعات الذرية. وفي عام 2005، استخدم فريقه المنطق الكمومي على أيون ألومنيوم واحد لتنفيذ أدق ساعة ذرية تحققت في ذلك الوقت. كما نجح في عام 2004 في إثبات النقل الآني الكمومي للمعلومات في جسيمات ضخمة.

التقدير المهني

حظي عمل واينلاند في الفيزياء التجريبية بتقدير كبير من الهيئات العلمية الدولية. انتُخب عضواً في الأكاديمية الوطنية للعلوم في عام 1992 وهو عضو في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم وجمعية أوبتيكا. وتشمل تكريماته جائزة دافيسون-جيرمر لعام 1990، وجائزة أينشتاين لعلوم الليزر لعام 1996، وجائزة آرثر ل. شولوف لعام 2001، وميدالية فريدريك إيفز لعام 2004، والميدالية الوطنية للعلوم لعام 2007. في عام 2012، تقاسم جائزة نوبل في الفيزياء مع سيرج هاروش تقديراً لأساليبه التجريبية في قياس ومعالجة الأنظمة الكمومية الفردية. وفي عام 2018، انضم إلى جامعة أوريغون كأستاذ أبحاث نايت مع الاحتفاظ بدور استشاري مع مجموعة تخزين الأيونات التابعة للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا.

حقائق سريعة

- وُلد: 1944، واواتوسا، ويسكونسن - التعليم: جامعة هارفارد؛ جامعة كاليفورنيا، بيركلي؛ مدرسة إنسينا الثانوية - جائزة نوبل في الفيزياء: 2012 - مجالات العمل: ميكانيكا الكم والبصريات - ابتكار بارز: أول بوابة منطقية كمومية لأحادية الذرة (1995) - العضوية المهنية: الأكاديمية الوطنية للعلوم؛ أوبتيكا - المنصب الحالي: أستاذ أبحاث نايت، جامعة أوريغون

أسئلة القراء

### ما هو الاكتشاف الرئيسي الذي أدى إلى جائزة نوبل؟

تقاسم واينلاند جائزة نوبل لعام 2012 عن طرق تجريبية تتيح القياس الدقيق والمعالجة للأنظمة الكمومية الفردية.

### ما هو تركيز أبحاثه الحالية؟

يعمل كأستاذ أبحاث نايت في جامعة أوريغون ويحتفظ بدور استشاري مع مجموعة تخزين الأيونات في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا.