Роберт Дж. Шелькопф

Роберт Дж. Шелькопф
Шелькопф в 2014 году
Рожденный	1964 Манхэттен, Нью-Йорк
Альма-матер	Принстонский университет Калифорнийский технологический институт
Известный	Новое направление «схемной квантовой электродинамики» Изобретение трансмона и трехмерного трансмонного кубита Изобретение радиочастотного одноэлектронного транзистора
Награды	Премия Мемориала Фрица Лондона Премия Макса Планка за исследования Премия Джона Стюарта Белла Премия Джозефа Ф. Кейтли
Научная карьера
Поля	Конденсированное вещество
Учреждения	Йельский университет
Докторантура	Томас Дж. Филлипс
Докторанты	Джерри М. Чоу
Другие известные студенты	Андреас Вальраф , Джей Гамбетта ,

Роберт Дж. Шелькопф III (родился 24 января 1964 г.) — американский физик , наиболее известный своими работами в области квантовых вычислений как один из изобретателей сверхпроводящих кубитов . Основными областями исследований Шелькопфа являются квантовый транспорт, одноэлектронные устройства и динамика заряда в наноструктурах . В его исследованиях используются устройства на квантовом эффекте и одноэлектронные устройства как для фундаментальных физических исследований, так и для приложений. Методы часто включают высокоскоростные и высокочувствительные измерения, выполняемые на наноструктурах при низких температурах. Шелькопф является директором Йельского центра микроэлектронных материалов и структур и заместителем директора Йельского института нанонауки и квантовой инженерии. С 2014 года Шелькопф также является директором Йельского квантового института. Он профессор физики и полноценный профессор прикладной физики в Йельском университете. Звание «Стерлинговый профессор» — высшая награда, присуждаемая преподавателям Йельского университета.

Биография

Шёлкопф родился на Манхэттене, Нью-Йорк , в семье арт-дилера и эксперта школы реки Гудзон Роберта Дж. Шёлкопфа II. Шелькопф получил степень бакалавра физики в Принстонском университете с отличием в 1986 году и степень доктора философии. из Калифорнийского технологического института в 1995 году. С 1986 по 1988 год он работал инженером-электриком и криогенником в Лаборатории астрофизики высоких энергий в НАСА Центре космических полетов имени Годдарда , где разрабатывал детекторы низкотемпературного излучения и криогенные приборы для будущих космических миссий. Он приехал в Йельский университет в качестве постдокторанта в группе Дэниела Пробера в 1995 году.

Перейдя в Йельский университет , он с 1995 по 1998 год работал лектором и младшим научным сотрудником, дослужившись до доцента в 1998 году и профессора прикладной физики и физики в 2003 году. Позже ему были присвоены звания Стерлингового профессора прикладной физики и физики и Уильяма. А. Нортон, профессор прикладной физики и физики.

Шёлкопф был приглашенным профессором в Университете Нового Южного Уэльса в Австралии в 2008 году. Он был приглашенным лектором в университетах и ​​профессиональных организациях США, Канады и Европы. Шелькопф был полуфиналистом в номинации Discover «Технологическая инновация года» журнала в 1999 году. Среди других его наград — премия НАСА «Технический новатор». Он является членом Американской ассоциации содействия развитию науки и Американского физического общества.

В 2013 году он стал профессором Уильяма А. Нортона в Йельском университете и Стерлинговым профессором прикладной физики и физики.

Шелькопф был избран членом Национальной академии наук в 2015 году. Среди других его наград — член Американского физического общества и член Американской ассоциации содействия развитию науки .

Исследовать

Роберт Шелькопф сосредотачивает свои исследования на разработке сверхпроводниковых устройств для квантовой обработки информации , которые в конечном итоге могут привести к революционным достижениям в области вычислений.
В 2007 году группа ученых под руководством Шёлкопфа и Стивена Гирвина совершила крупный прорыв в квантовых вычислениях, спроектировав сверхпроводящую коммуникационную «шину» для хранения и передачи информации между удаленными квантовыми битами или кубитами на кристалле. Их работа — первый шаг к тому, чтобы сделать основы квантовых вычислений полезными. В 2009 году их команда продемонстрировала первый электронный квантовый процессор, способный выполнять квантовые вычисления.

В методах Шелькопфа особое внимание уделяется высокоскоростным и высокочувствительным измерениям, выполняемым на наноструктурах при низких температурах. Вместе со своим бывшим руководителем Дэниелом Пробером и его лабораторной командой Шелькопф изобрел радиочастотный одноэлектронный транзистор — электрометр, способный измерять субэлектронные заряды в наносекундных масштабах времени. Этот новый транзистор позволил им изучить электрический транспорт на уровне одного заряда в различных системах. Они также разработали новые типы датчиков и детекторов, использующих эти возможности.

В настоящее время Шелькопф вместе с Мишелем Деворе и Стивеном Гирвином из Йельского факультета прикладной физики занимается дальнейшей разработкой сверхпроводящих схем, которые однажды могут привести к созданию практического квантового компьютера. Другие проекты направлены на разработку «гибридных» квантовых систем, основанных на интеграции холодных атомов , молекул или электронов с твердотельными схемами.

Закон Шелькопфа

В квантовых вычислений технологии примерно каждые три года квантовая декогерентность улучшается в 10 раз. Это аналог закона Мура в квантовых вычислениях .

Почести и награды

• Премия Комстока по физике (2024 г.)
• Медаль науки Коннектикута (2017)
• Член Национальной академии наук (2015).
• Премия Мемориала Фрица Лондона (совместно с Мишелем Деворе и Джоном Мартинисом, 2014 г.)
• Премия Макса Планка за исследования (совместно с Йоргом Врахтрупом, 2014 г.)
• Премия Джона Стюарта Белла (совместно с Мишелем Деворе, 2013 г.)
• Премия Йельской научно-технической ассоциации за развитие фундаментальной и прикладной науки (2010 г.)
• Премия Джозефа Ф. Кейтли за достижения в области измерительной науки (2009 г.)
• Член Американской ассоциации развития науки (2007 г.)
• Член Американского физического общества (2005 г.)
• Член исследовательской группы оборонной науки (2004–2005 гг.).
• Стипендия младших преподавателей Йельского университета (2002–2003 гг.)
• Сотрудник Фонда Дэвида и Люсиль Паккард (2000–2005 гг.)

Патенты

«Высокоэффективный электромагнитный зонд ближнего поля, имеющий структуру антенны в виде галстука-бабочки», Р. Д. Гробер, Р. Дж. Шёлкопф и Д. Е. Пробер.

Подбор статей

1. Деворет, Миннесота; Шёлкопф, Р.Дж. (8 марта 2013 г.). «Сверхпроводящие схемы для квантовой информации: перспективы». Наука . 339 (6124). Американская ассоциация содействия развитию науки (AAAS): 1169–1174. Бибкод : 2013Sci...339.1169D . дои : 10.1126/science.1231930 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   23471399 . S2CID   10123022 .
2. Рид, доктор медицины; ДиКарло, Л.; Нигг, ЮВ; Сан, Л.; Фрунцио, Л.; Гирвин, С.М.; Шелькопф, Р.Дж. (2012). «Реализация трехкубитной квантовой коррекции ошибок с помощью сверхпроводящих схем». Природа . 482 (7385). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 382–385. arXiv : 1109.4948 . Бибкод : 2012Natur.482..382R . дои : 10.1038/nature10786 . ISSN   0028-0836 . ПМИД   22297844 . S2CID   2610639 .
3. ДиКарло, Л.; Чоу, Дж. М.; Гамбетта, Дж. М.; епископ Лев С.; Джонсон, БР; Шустер, Д.И.; Майер, Дж.; Блейс, А.; Фрунцио, Л.; Гирвин, С.М.; Шелькопф, Р.Дж. (28 июня 2009 г.). «Демонстрация двухкубитных алгоритмов со сверхпроводящим квантовым процессором». Природа . 460 (7252). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 240–244. arXiv : 0903.2030 . Бибкод : 2009Natur.460..240D . дои : 10.1038/nature08121 . ISSN   0028-0836 . ПМИД   19561592 . S2CID   4395714 .
4. Шелькопф, Р.Дж.; Гирвин, С.М. (2008). «Подключение квантовых систем». Природа . 451 (7179). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 664–669. Бибкод : 2008Natur.451..664S . дои : 10.1038/451664a . ISSN   0028-0836 . ПМИД   18256662 . S2CID   205035812 .
5. Вальраф, А.; Шустер, Д.И.; Блейс, А.; Фрунцио, Л.; Хуанг, Р.- С.; Майер, Дж.; Кумар, С.; Гирвин, С.М.; Шелькопф, Р.Дж. (2004). «Сильная связь одного фотона со сверхпроводящим кубитом с использованием схемной квантовой электродинамики». Природа . 431 (7005). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 162–167. arXiv : cond-mat/0407325 . Бибкод : 2004Natur.431..162W . дои : 10.1038/nature02851 . ISSN   0028-0836 . ПМИД   15356625 . S2CID   55812008 .

Внешние ссылки

• Исследовательский сайт
• Кафедра физики
• Кафедра прикладной физики