Николя Жизен
Николя Жизен | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 29 мая 1952 г. |
| Гражданство | швейцарский |
| Альма-матер | Женевский университет |
| Известный | Квантовая нелокальность Квантовая связь на большие расстояния Квантовая криптография и телепортация Работа над основами квантовой физики Теорема Шрёдингера – ХЮВ |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика , Квантовые основы |
| Учреждения | Женевский университет , Университет конструкторов |
| Докторантура | Константин Пирон |
| Другие научные консультанты | Жерар Эмш |
Николя Гизен (род. 1952) — швейцарский физик и профессор , Женевского университета работающий над основами квантовой механики , квантовой информации и коммуникации. Его работы включают как экспериментальную , так и теоретическую физику . Он внес свой вклад в работу в области экспериментальной квантовой криптографии на большие расстояния и квантовой связи по стандартным телекоммуникационным оптическим волокнам . Он также стал соучредителем ID Quantique , компании, предоставляющей квантовые технологии.
Биография
[ редактировать ]Николя Жизен родился в Женеве 29 мая 1952 года. Он получил степень по математике и степень магистра физики, а затем получил докторскую степень. Он получил степень доктора физики в Женевском университете в 1981 году. Его диссертация касалась квантовой и статистической физики . После нескольких лет работы в сфере программного обеспечения и оптической связи Гизин в 1994 году присоединился к Группе прикладной физики Женевского университета , где начал работать в области оптики. С 2000 года является директором кафедры прикладной физики. [1] возглавляет исследовательскую группу в области квантовой информации и квантовой коммуникации. Европейский исследовательский совет наградил его двумя последовательными грантами ERC Advanced Grants. [2] [3] В 2009 году он получил первую премию Джона Стюарта Белла, присуждаемую раз в два года. [4] а в 2011 году он получил премию города Женевы. [5] В 2014 году Швейцария наградила его Швейцарской научной премией, спонсируемой Фондом Марселя Бенуа. [6] и предоставлено Национальным Правительством.
17 июля 2014 года Гизин опубликовал свою книгу « Квантовый шанс: нелокальность, телепортация и другие квантовые чудеса» , в которой он объясняет современную квантовую физику и ее приложения, не используя математику или сложные концепции. [7] Текст переведен с французского на английский, немецкий, китайский, корейский и русский языки.
Гизин играл на высшем швейцарском уровне и был президентом «Серветт ХК» с 2000 по 2015 год, что способствовало тому, что его клуб стал крупнейшим в Швейцарии. В 2010 году «Серветт ХК» был удостоен звания «Клуб года» Европейской федерации хоккея . [8] [9] В 2014 году команда впервые за свою вековую историю выиграла чемпионат Швейцарии.
Исследовать
[ редактировать ]- В 1995 году [10] [11] [12] Гизен передал квантовый криптографический сигнал на расстояние 23 км по коммерческому оптоволоконному кабелю под Женевским озером. Позже его группа продлила этот рекорд до 67 км. [13] и 307 км [14] использование конфигураций Plug-&-Play и Coherent One Way для квантового распределения ключей.
- В 1997 году Николя Гизен и его группа продемонстрировали нарушение неравенства Белла на расстоянии более 10 км. [15] Это был первый случай, когда квантовая нелокальность была продемонстрирована за пределами лаборатории; расстояние увеличилось примерно на три порядка по сравнению со всеми предыдущими экспериментами. За этим последовали дальнейшие эксперименты, которые постоянно подкрепляли вывод, исключая все более и более сложные модели, альтернативные квантовой теории. [16] [17] [18] [19] [20]
- В начале 2000-х он первым продемонстрировал квантовую телепортацию на большие расстояния. [21] [22] В последнем эксперименте принимающий фотон находился на расстоянии сотен метров, когда было выполнено измерение состояния Белла, запускающее процесс телепортации.
- Предыдущие прорывы были бы невозможны без однофотонных детекторов, совместимых с телекоммуникационными оптическими волокнами. Когда Гизин пришёл в поле зрения, таких детекторов ещё не существовало. Сегодня благодаря Гизину и его группе из Женевского университета, [23] детекторы одиночных фотонов на длинах волн телекоммуникаций коммерчески доступны.
- Работа Николя Гизина довела квантовую связь по оптоволокну почти до предела. Чтобы идти дальше, нужны квантовая память и ретрансляторы. Его группа изобрела оригинальный протокол квантовой памяти с использованием кристаллов, легированных редкоземельными элементами. [24] и использовал его для демонстрации первой твердотельной квантовой памяти. [25] Недавно запутали: сначала фотон с таким кристаллом, [26] следующие два таких кристалла [27] и, наконец, телепортировал фотонный кубит в твердотельную квантовую память на расстояние 25 км. [28]
- Уравнение Шрёдингера — это основной закон природы. Однако можно предположить, что в определенный момент в будущем новые открытия могут привести к ее модификации. Наиболее естественной такой модификацией является введение нелинейных членов. Однако другая «теорема Гизена» утверждает, что все детерминированные нелинейные модификации уравнения Шредингера обязательно активируют квантовую нелокальность, что приводит к истинным нарушениям теории относительности. [29] [30]
- Одной из наиболее важных характеристик квантовой информации является теорема о запрете клонирования. Николя Жизен вывел оценку точности приближенного квантового клонирования на основе релятивистского ограничения отсутствия передачи сигналов. [31]
- Николя Гизен внес свой вклад в связь нелокальности с безопасностью квантового распределения ключей, особенно вместе с Антонио Асином , Валерио Скарани , Николасом Бруннером и Стефано Пиронио . [32] [33] [34] Это открыло совершенно новую область исследований, известную как аппаратно-независимая квантовая обработка информации (DI-QIP).
- В 1984 году Николя Гизен предложил стохастические уравнения Шрёдингера. [35] и его последующая работа с Яном К. Персивалем сейчас широко используется при изучении динамики открытых квантовых систем. [36]
- Гизин изобрел метод измерения поляризационной модовой дисперсии (PMD) в оптических волокнах. [37] [38] Это оказался чрезвычайно важный параметр телекоммуникационных волокон, значение которого изначально недооценивалось. Методика была принята в качестве международного стандарта и передана в промышленность (сначала дочерней компании, рядом с канадской компанией EXFO). До сих пор это наиболее используемый метод для характеристики ПМД. Будучи одновременно классическим и квантовым инженером, он применил абстрактные концепции квантовых слабых значений к области классических телекоммуникационных сетей. [39]
- В 2019 году Николя Жизен продемонстрировал существование новой формы нелокальности в квантовых сетях. [40] [41]
- В 2021 году Николя Жизен доказал, что реальная квантовая теория, теория, полученная из квантовой теории при замене комплексных чисел действительными, не может объяснить все корреляции, которые можно получить в квантовых сетях. [42] [43] особенно с Антонио Асином .
Награды
[ редактировать ]- Премия Дины Сурдин, присужденная Фондом Луи де Бройля, Париж, за докторскую диссертацию (1982).
- Премия за производительность продукта, присуждаемая журналом Magazine PC Publishing за работу в компании-разработчике программного обеспечения CPI (1988).
- Выбран MIT Technology Review как представитель одной из 10 технологий, которые должны «изменить мир»! (2003)
- Премия Декарта за европейский проект IST-QuCom за «выдающиеся достижения в совместных исследованиях», присужденная Европейской комиссией (2004 г.)
- Почетный доктор, Федеральная политехническая школа Лозанны (EPFL) , Лозанна (2004 г.)
- Научная премия города Женевы . (2007)
- Член Европейского оптического общества за «вклад в создание квантовой механики и ее применение» (2008 г.).
- Расширенный грант ERC по «Квантовым корреляциям» (2008 г.)
- Премия Джона Стюарта Белла за исследования фундаментальных проблем квантовой механики и ее приложений (2009 г.)
- Расширенный грант ERC на тему «Макроскопическая запутанность в кристаллах» (2013 г.)
- Выбран высоко цитируемым исследователем Thomson-Reuters (2014 г.)
- Швейцарская научная премия 2014 года, присуждаемая фондом Марселя Бенуа . Это высшая швейцарская премия в области всех наук, вручаемая один раз в год одному человеку (2014 г.).
- Премия в области квантовых коммуникаций , измерений и вычислений, QCMC'14 (2014)
- Медаль Вольта Университета Павии, Италия (2015 г.)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Руководитель группы прикладной физики.
- ^ Квантовые корреляции ERC [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Макроскопическая запутанность ERC в кристаллах [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Первая церемония вручения премии Джона Стюарта Белла» . Архивировано из оригинала 22 июня 2017 г. Проверено 28 сентября 2015 г.
- ^ «Приз города Женевы» . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 28 сентября 2015 г.
- ^ Видео церемонии вручения премии Марселя Бенуа
- ^ Гислим, Николас (2014). Квантовый шанс: нелокальность, телепортация и другие квантовые чудеса . Спрингер Интернэшнл.
- ^ Еврохоккейный клуб года
- ^ Фотографии Еврохоккейного клуба года
- ^ Мюллер, А.; Бреге, Ж.; Гисин, Н. (1993). «Экспериментальная демонстрация квантовой криптографии с использованием поляризованных фотонов в оптоволокне на расстояние более 1 км» . Еврофиз. Летт . 23 (6): 383. дои : 10.1209/0295-5075/23/6/001 . S2CID 121806881 .
- ^ Мюллер, А.; Збинден, Х.; Гисин, Н. (1995). «Подводное квантовое кодирование» (PDF) . Природа . 378 (6556): 449. дои : 10.1038/378449a0 . S2CID 4237561 .
- ^ Мюллер, А.; Збинден, Х.; Гисин, Н. (1996). «Квантовая криптография на расстоянии более 23 км в проложенном под озером оптоволокне связи» . Еврофиз. Летт . 33 (5): 335. doi : 10.1209/epl/i1996-00343-4 . S2CID 250916473 .
- ^ Стуки, Д.; Гисин, Н.; Гуиннард, О.; Риборди, Г.; Збинден, Х. (2002). «Распространение квантовых ключей на расстояние 67 км с помощью системы Plug&Play». Новый журнал физики . 4 : 41. arXiv : quant-ph/0203118 . дои : 10.1088/1367-2630/4/1/341 . S2CID 16704961 .
- ^ Корж, Б.; и др. (2015). «Доказуемо безопасное и практичное распределение квантовых ключей по оптоволоконному кабелю длиной 307 км» . Письмо о фотонике природы . 9 : 163–168. arXiv : 1407.7427 . дои : 10.1038/nphoton.2014.327 . S2CID 59028718 .
- ^ Титтель, В.; Брендель, Дж.; Збинден, Х.; Гисин, Н. (1998). «Нарушение неравенств Белла фотонами на расстоянии более 10 км друг от друга». Письма о физических отзывах . 81 (17): 3563–3566. arXiv : Quant-ph/9806043 . дои : 10.1103/PhysRevLett.81.3563 . S2CID 55712217 .
- ^ Титтель, В.; Брендель, Дж.; Гисин, Н.; Збинден, Х. (1999). «Испытания типа Белла на большие расстояния с использованием фотонов, запутанных в энергии и времени». Физ. Преподобный А. 59 (6): 4150–4163. arXiv : Quant-ph/9809025 . дои : 10.1103/PhysRevA.59.4150 . S2CID 119095575 .
- ^ Гисин, Н.; Збинден, Х. (1999). «Неравенство Белла и лазейка в локальности: активные и пассивные переключатели». Физ. Летт. А. 264 (2–3): 103–107. arXiv : Quant-ph/9906049 . дои : 10.1016/S0375-9601(99)00807-5 . S2CID 15383228 .
- ^ Збинден, Х.; Брендель, Дж.; Гисин, Н.; Титтель, В. (2001). «Экспериментальная проверка нелокальной квантовой корреляции в релятивистских конфигурациях» (PDF) . Физический обзор А. 63 (2): 022111. arXiv : quant-ph/0007009 . дои : 10.1103/PhysRevA.63.022111 . S2CID 44611890 .
- ^ Стефанов А.; Збинден, Х.; Гисин, Н.; Суарес, А. (2002). «Квантовые корреляции с пространственноподобными разделенными светоделителями в движении: экспериментальная проверка мультиодновременности» . Физ. Преподобный Летт . 88 (12): 120404. arXiv : quant-ph/0110117 . doi : 10.1103/PhysRevLett.88.120404 . ПМИД 11909434 . S2CID 119522191 .
- ^ Саларт, Д.; Баас, А.; Браншар, К.; Гизин, Н; Збинден, Х. (2008). «Проверка скорости «жутких действий на расстоянии» ». Природа . 454 (7206): 861–864. arXiv : 0808.3316 . дои : 10.1038/nature07121 . ПМИД 18704081 . S2CID 4401216 .
- ^ Марсикич И.; де Ридматтен, Х.; Титтель, В.; Збинден, Х.; Гисин, Н. (2003). «Телепортация кубитов на большие расстояния на телекоммуникационных длинах волн» . Природа . 421 (6922): 509–513. arXiv : Quant-ph/0301178 . дои : 10.1038/nature01376 . ISSN 1476-4687 . PMID 12556886 . S2CID 118877331 . Проверено 26 июля 2023 г.
- ^ Ландри, Оливье; Хаувелинген, фургон JAW; Бевератос, Алексиос; Збинден, Хьюго; Гизин, Николя (01 февраля 2007 г.). «Квантовая телепортация по телекоммуникационной сети Swisscom» . ЖОСА Б. 24 (2): 398–403. arXiv : Quant-ph/0605010 . дои : 10.1364/JOSAB.24.000398 . ISSN 1520-8540 . S2CID 1377852 . Проверено 26 июля 2023 г.
- ^ Риборди, Грегуар; Готье, Жан-Даниэль; Збинден, Хьюго; Гизин, Николя (20 апреля 1998 г.). «Работа лавинных фотодиодов InGaAs/InP в качестве счетчиков фотонов со стробированным режимом». Прикладная оптика . 37 (12): 2272–2277. arXiv : Quant-ph/0605042 . дои : 10.1364/AO.37.002272 . ISSN 2155-3165 . ПМИД 18273153 .
- ^ Афцелиус, Микаэль; Саймон, Кристоф; де Ридматтен, Хьюг; Гизин, Николя (21 мая 2009 г.). «Многомодовая квантовая память на основе гребенок атомных частот». Физический обзор А. 79 (5): 052329. arXiv : 0805.4164 . дои : 10.1103/PhysRevA.79.052329 . S2CID 55205943 .
- ^ Твердотельный интерфейс света и материи на однофотонном уровне, Х. де Ридматтен, М. Афцелиус, М. Штаудт, гл. Саймон и Н. Гизин, Nature, 456, 773–777 (2008).
- ^ Квантовое хранение фотонной запутанности в кристалле, Гл. Клаузен, И. Усмани, Ф. Бюссьер, Н. Сангуар, М. Афцелиус, Х. де Ридматтен и Н. Гизен, Nature, 469, 508–511 (2011).
- ^ Объявленная квантовая запутанность между двумя кристаллами, И. Усмани, гл. Клаузен, Ф. Бюссьер, Н. Сангуар, М. Афцелиус и Н. Гизин, Nature Photonics 6, 234–237 (2012).
- ^ Квантовая телепортация из фотона телекоммуникационной длины волны в твердотельную квантовую память, Ф. Бюссьер, гл. Клаузен и др., Nature Photonics 8, 775–778 (2014).
- ^ Стохастическая квантовая динамика и теория относительности, Н. Гизин, Helvetica Physica Acta 62, 363-371 (1989).
- ^ Соответствующие и нерелевантные нелинейные уравнения Шрёдингера, Н. Гизин и М. Риго, Phys. А, 28, 7375-7390 (1995).
- ^ Квантовое клонирование без передачи сигналов, Н. Гизин, Phys. Летт. А 242, 1 (1998).
- ^ Из теоремы Белла для обеспечения квантового распределения ключей, А. Асин, Н. Гизин и Л. Масанес, Phys. Преподобный Летт. 97, 120405 (2006).
- ^ Независимая от устройства безопасность квантовой криптографии от коллективных атак, А. Ацин, Н. Бруннер, Н. Гизин, С. Массар, С. Пиронио и В. Скарани, Phys. Преподобный Летт. 98, 230501 (2007).
- ^ Независимое от устройства распределение квантовых ключей, защищенное от коллективных атак, С. Пиронио, А. Асин, Н. Бруннер, Н. Гизин, С. Массар и В. Скарани, New Journal of Physics, 11, 1-25 (2009).
- ^ Квантовые измерения и случайные процессы, Н. Гизин, Phys. Преподобный Летт. 52, 1657 (1984).
- ^ Модель диффузии квантовых состояний применительно к открытым системам, Н. Гизен и И. К. Персиваль, J. Phys. А, 25, 5677-5691 (1992).
- ^ Дисперсия мод поляризации коротких и длинных одномодовых волокон, Н. Гизин, Дж. П. Фон Дер Вейд и Дж. П. Пеллаукс, IEEE J. Lightwave Technology, 9, 821-827 (1991).
- ^ Дисперсия мод поляризации: временная область и частотная область, Н. Гизен и Дж. Пелло, Optics Commun., 89, 316-323 (1992).
- ^ Оптические телекоммуникационные сети как слабые квантовые измерения с пост-отбором, Н. Бруннер, А. Асин, Д. Коллинз, Н. Гизин и В. Скарани, Physical Review Letters, 91, 180402 (2003).
- ^ Рену, Марк-Оливье; Боймер, Элиза; Борейри, Садра; Бруннер, Николас; Гизен, Николя; Бейги, Салман (сентябрь 2019 г.). «Истинная квантовая нелокальность в сети треугольников» . Письма о физических отзывах . 123 (14). Американское физическое общество (APS): 140401. arXiv : 1905.04902 . дои : 10.1103/physrevlett.123.140401 . ISSN 1079-7114 .
- ^ Пьюзи, Мэтью Ф. (30 сентября 2019 г.). «Квантовые корреляции принимают новую форму» . Физика . 12 (106). Йорк, Великобритания: Американское физическое общество.
- ^ Рену, Марк-Оливье; Трилло, Дэвид; Вайленманн, Мирьям; Ле, Тхинь П.; Таваколи, Армин; Гизен, Николя; Асин, Антонио; Наваскес, Мигель (декабрь 2021 г.). «Квантовая теория, основанная на действительных числах, может быть экспериментально фальсифицирована» . Природа . 600 (7890). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 625–629. arXiv : 2101.10873 . дои : 10.1038/s41586-021-04160-4 . ISSN 1476-4687 .
- ^ Рену, Марк-Оливье; Ачин, Антонио; Наваскес, Мигель (1 апреля 2023 г.). «Квантовая физика разваливается без мнимых чисел» . Научный американец .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Группа прикладной физики Женевского университета.
- IDQ , ID-Quantique Cie.
- Квантовый шанс , нелокальность, телепортация и другие квантовые чудеса, Springer 2014.
- Хоккейный клуб на траве «Серветт»
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Другой | |
