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Robert J. Schoelkopf

Robert J. Schoelkopf III (nacido el 24 de enero de 1964) es un físico estadounidense , más conocido por su trabajo en computación cuántica como uno de los inventores de los qubits superconductores . [2] Las principales áreas de investigación de Schoelkopf son el transporte cuántico, los dispositivos de un solo electrón y la dinámica de carga en nanoestructuras . Su investigación utiliza dispositivos de un solo electrón y de efecto cuántico, tanto para estudios físicos fundamentales como para aplicaciones. Las técnicas a menudo incluyen mediciones de alta velocidad y alta sensibilidad realizadas en nanoestructuras a bajas temperaturas. [3] Schoelkopf se desempeña como director del Centro de Materiales y Estructuras Microelectrónicas de Yale y como director asociado del Instituto de Nanociencia e Ingeniería Cuántica de Yale. Desde 2014, Schoelkopf también es el director del Instituto Cuántico de Yale. Es profesor de Física y profesor Sterling de Física Aplicada en la Universidad de Yale. [4] El título de Profesor Sterling es el más alto honor otorgado al personal docente de Yale.

Biografía

Schoelkopf nació en Manhattan, Nueva York , hijo del comerciante de arte y experto en la Escuela del Río Hudson Robert J. Schoelkopf II. [5] Schoelkopf recibió su licenciatura en física de la Universidad de Princeton , cum laude, en 1986, y su doctorado de Caltech en 1995. [6] De 1986 a 1988 fue ingeniero eléctrico/criogénico en el Laboratorio de Astrofísica de Altas Energías del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA , donde desarrolló detectores de radiación de baja temperatura e instrumentación criogénica para futuras misiones espaciales. Llegó a Yale como investigador postdoctoral en el grupo de Daniel Prober en 1995.

Se trasladó a la Universidad de Yale , donde entre 1995 y 1998 fue profesor e investigador científico asociado, ascendiendo a profesor adjunto en 1998 y a profesor de física aplicada y física en 2003. Más tarde se le concedieron los títulos de Profesor Sterling de Física Aplicada y Física y Profesor William A. Norton de Física Aplicada y Física. [3] [6]

Schoelkopf fue profesor visitante en la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia en 2008. Ha sido conferenciante invitado en universidades y organizaciones profesionales en todo Estados Unidos, Canadá y Europa. Schoelkopf fue semifinalista del premio a la Innovación Tecnológica del Año de la revista Discover en 1999. Entre sus otros honores se incluye el Premio al Innovador Técnico de la NASA. Es miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia y de la Sociedad Estadounidense de Física.

En 2013 se convirtió en profesor William A. Norton en Yale y profesor Sterling de Física Aplicada y Física.

Schoelkopf fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 2015. [7] Otros honores incluyen ser miembro de la Sociedad Estadounidense de Física y miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia .

Investigación

Robert Schoelkopf centra su investigación en el desarrollo de dispositivos superconductores para el procesamiento de información cuántica , lo que podría conducir a avances revolucionarios en la informática.
En 2007, un equipo de científicos dirigido por Schoelkopf y Steven Girvin hizo un gran avance en la computación cuántica cuando diseñó un "bus" de comunicación superconductor para almacenar y transferir información entre bits cuánticos distantes, o qubits , en un chip. Su trabajo es el primer paso para hacer que los fundamentos de la computación cuántica sean útiles. En 2009, su equipo demostró el primer procesador cuántico electrónico que podía realizar un cálculo cuántico.

Las técnicas de Schoelkopf se centran en las mediciones de alta velocidad y alta sensibilidad realizadas en nanoestructuras a bajas temperaturas. Junto con su antiguo supervisor Daniel Prober y su equipo de laboratorio, Schoelkopf inventó el transistor de un solo electrón de radiofrecuencia, un electrómetro capaz de medir cargas de subelectrones en escalas de tiempo de nanosegundos. Este nuevo transistor les permitió estudiar el transporte eléctrico a nivel de carga única en varios sistemas. También desarrollaron nuevos tipos de sensores y detectores que emplean estas capacidades.

El objetivo actual de la investigación de Schoelkopf, junto con Michel Devoret y Steven Girvin del Departamento de Física Aplicada de Yale, es seguir desarrollando circuitos superconductores que algún día podrían conducir a un ordenador cuántico práctico. Otros proyectos están dirigidos al desarrollo de sistemas cuánticos "híbridos" basados ​​en la integración de átomos , moléculas o electrones fríos con circuitos de estado sólido.

Ley de Schoelkopf

En la tecnología de computación cuántica , aproximadamente cada tres años, la decoherencia cuántica se ha mejorado en un factor de 10. Es el análogo de computación cuántica de la ley de Moore . [2] [8] [9]

Honores y premios

Patentes

“Sonda electromagnética de campo cercano de alta eficiencia con estructura de antena tipo moño”, RD Grober, RJ Schoelkopf y DE Prober.

Selección de trabajos

  1. Devoret, MH; Schoelkopf, RJ (8 de marzo de 2013). "Circuitos superconductores para información cuántica: una perspectiva". Science . 339 (6124). Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS): 1169–1174. Bibcode :2013Sci...339.1169D. doi :10.1126/science.1231930. ISSN  0036-8075. PMID  23471399. S2CID  10123022.
  2. Reed, MD; DiCarlo, L.; Nigg, SE; Sun, L.; Frunzio, L.; Girvin, SM; Schoelkopf, RJ (2012). "Realización de corrección de error cuántico de tres qubits con circuitos superconductores". Nature . 482 (7385). Springer Science and Business Media LLC: 382–385. arXiv : 1109.4948 . Bibcode :2012Natur.482..382R. doi :10.1038/nature10786. ISSN  0028-0836. PMID  22297844. S2CID  2610639.
  3. DiCarlo, L.; Chow, J. M.; Gambetta, J. M.; Bishop, Lev S.; Johnson, BR; Schuster, DI; Majer, J.; Blais, A.; Frunzio, L.; Girvin, SM; Schoelkopf, RJ (28 de junio de 2009). "Demostración de algoritmos de dos cúbits con un procesador cuántico superconductor". Nature . 460 (7252). Springer Science and Business Media LLC: 240–244. arXiv : 0903.2030 . Bibcode :2009Natur.460..240D. doi :10.1038/nature08121. ISSN  0028-0836. PMID  19561592. S2CID  4395714.
  4. Schoelkopf, RJ; Girvin, SM (2008). "Conexión de sistemas cuánticos". Nature . 451 (7179). Springer Science and Business Media LLC: 664–669. Bibcode :2008Natur.451..664S. doi :10.1038/451664a. ISSN  0028-0836. PMID  18256662. S2CID  205035812.
  5. Wallraff, A.; Schuster, DI; Blais, A.; Frunzio, L.; Huang, R.- S.; Majer, J.; Kumar, S.; Girvin, SM; Schoelkopf, RJ (2004). "Acoplamiento fuerte de un fotón único a un cúbit superconductor utilizando electrodinámica cuántica de circuitos". Nature . 431 (7005). Springer Science and Business Media LLC: 162–167. arXiv : cond-mat/0407325 . Bibcode :2004Natur.431..162W. doi :10.1038/nature02851. ISSN  0028-0836. PMID  15356625. S2CID  55812008.

Referencias

  1. ^ "Investigador principal" . Consultado el 21 de junio de 2017 .
  2. ^ ab "Profesores de Yale compiten con Google e IBM para crear el primer ordenador cuántico". New York Times . 13 de noviembre de 2017.
  3. ^ ab "Robert J. Schoelkopf | Departamento de Física Aplicada". appliedphysics.yale.edu . Consultado el 6 de junio de 2019 .
  4. ^ "Robert J. Schoelkopf | Departamento de Física Aplicada". Departamento de Física Aplicada de Yale . Consultado el 17 de abril de 2024 .
  5. ^ "Robert Schoelkopf; comerciante de arte tenía 63 años". The New York Times . 6 de abril de 1991. ISSN  0362-4331 . Consultado el 6 de junio de 2019 .
  6. ^ ab Laboratorio Schoelkopf, "Robert J. Schoelkopf Curriculum Vitae
  7. ^ Kim, Samuel (30 de abril de 2015). «Cuatro miembros de Yale elegidos para la Academia Nacional de Ciencias». YaleNews . Consultado el 6 de junio de 2019 .
  8. ^ "Los qubits superconductores se están volviendo serios", Matthias Steffen, 5 de diciembre de 2011, Physics 4, 103
  9. ^ Phys. Rev. Lett. 107, 240501 (2011)
  10. ^ "Robert J. Schoelkopf y Jörg Wrachtrup recibirán el Premio de Investigación Max Planck".
  11. ^ "Inicio - Unidad - GIMS".

Enlaces externos