La prima porta logica quantistica a singolo atomo è stata creata da David J. Wineland nel 1995, segnando una svolta nel controllo sperimentale degli stati quantistici. In qualità di fisico statunitense specializzato in ottica e meccanica quantistica, ha sviluppato metodi per manipolare singoli sistemi quantistici, consentendo in ultima analisi la costruzione di orologi atomici sofisticati e l'elaborazione di informazioni quantistiche.
Fondamenti accademici
Nato a Wauwatosa, nel Wisconsin, nel 1944, Wineland si è trasferito a Sacramento, in California, durante la prima infanzia. Si è diplomato alla Encina High School nel 1961 prima di frequentare l'Università della California a Davis. Ha conseguito la laurea in fisica presso l'Università della California a Berkeley nel 1965. I suoi studi di specializzazione si sono svolti presso l'Università di Harvard, dove ha completato il dottorato di ricerca nel 1970 sotto la supervisione di Norman Foster Ramsey Jr. La sua tesi si è concentrata sul maser atomico al deuterio. Dopo il dottorato, ha svolto ricerche post-dottorato presso l'Università di Washington nel gruppo di Hans Dehmelt, studiando il comportamento degli elettroni nelle trappole a ioni.
Contributi alla conservazione degli ioni
Nel 1975 Wineland è entrato a far parte del National Bureau of Standards, oggi noto come National Institute of Standards and Technology. Ha fondato il gruppo di conservazione degli ioni, dove ha avviato un lavoro pionieristico nel raffreddamento laser. Nel 1978 è diventato il primo ricercatore a raffreddare con successo gli ioni tramite laser. Questa tecnica ha consentito la preparazione di stati fondamentali, di sovrapposizione e intrecciati, fornendo una base per i progressi nella spettroscopia e negli orologi atomici. Nel 2005 il suo team ha utilizzato la logica quantistica su un singolo ione di alluminio per realizzare l'orologio atomico più preciso ottenuto fino ad allora. Ha inoltre dimostrato con successo il teletrasporto quantistico di informazioni in particelle massicce nel 2004.
Riconoscimenti professionali
Il lavoro di Wineland nella fisica sperimentale ha ottenuto significativi riconoscimenti da parte di enti scientifici internazionali. È stato eletto all'Accademia Nazionale delle Scienze nel 1992 ed è membro dell'American Academy of Arts and Sciences e di Optica. Tra i suoi riconoscimenti figurano il premio Davisson-Germer del 1990, il premio Einstein per la scienza dei laser del 1996, il premio Arthur L. Schawlow del 2001, la medaglia Frederic Ives del 2004 e la Medaglia nazionale per la scienza del 2007. Nel 2012 ha condiviso il premio Nobel per la fisica con Serge Haroche per i suoi metodi sperimentali di misurazione e manipolazione di singoli sistemi quantistici. Nel 2018 è entrato a far parte dell'Università dell'Oregon come Knight Research Professor, pur mantenendo un ruolo di consulenza presso il gruppo di conservazione degli ioni del NIST.
Venti domande, otto minuti di orologio e un percentile misurato su tutti quelli che l’hanno fatto. Senza registrazione.
Fai il test del QI →Sintesi
- Nato: 1944, Wauwatosa, Wisconsin - Istruzione: Università di Harvard; Università della California, Berkeley; Encina High School - Premio Nobel per la fisica: 2012 - Campi di lavoro: Meccanica quantistica e ottica - Innovazione rilevante: Prima porta logica quantistica a singolo atomo (1995) - Affiliazioni professionali: Accademia Nazionale delle Scienze; Optica - Posizione attuale: Knight Research Professor, Università dell'Oregon
Domande frequenti dei lettori
### Qual è stata la principale scoperta che ha portato al premio Nobel?
Wineland ha condiviso il premio Nobel 2012 per i metodi sperimentali che consentono la misurazione e la manipolazione precisa di singoli sistemi quantistici.
### Qual è il focus della sua ricerca attuale?
Ricopre il ruolo di Knight Research Professor presso l'Università dell'Oregon e mantiene un incarico di consulenza presso il gruppo di conservazione degli ioni del NIST.
