Carlos Stroud - Carlos Stroud

Carlos Stroud
Carlos Stroud.jpg
Carlos Stroud
narozený (1942-07-09) 9. července 1942 (věk 78)
Owensboro, KY
NárodnostSpojené státy
Alma materCenter College
Washingtonská univerzita
Známý jakoJednorežimové laditelné barvicí lasery

Hyperjemná struktura atomového sodíku

Soudržné zachycování populace

Pakety elektronových vln

Rydbergovy atomové státy

Klasický limit kvantové mechaniky

Obnovení vlnových paketů a částečná obnova
Vědecká kariéra
PoleTeoretická a experimentální kvantová optika
InstituceUniversity of Rochester
TezeKvantová a semiklasická teorie záření
Doktorský poradceEdwin Thompson Jaynes

Carlos Ray Stroud, Jr. (narozen 9. července 1942 v Owensboro, KY ) je americký fyzik a pedagog. Průkopník v oblasti kvantová optika Stroud provedl teoretické a experimentální studie ve většině oblastí tohoto oboru od jeho počátků koncem šedesátých let a studoval základy kvantové mechaniky atomů a světla a jejich interakce. Je autorem více než 140 recenzovaných článků a upravil sedm knih. Je to kolega z Americká fyzická společnost a Optická společnost Ameriky, stejně jako Distinguished Traveling Lecturer of the Division of Laser Science of the American Physical Society. V této druhé pozici cestuje na menší vysoké školy, kde pořádá kolokvia a veřejné přednášky.

Život a kariéra

Carlos Stroud vyrostl v Kentucky a absolvoval Center College v roce 1963, s tituly z matematiky a fyziky. V roce 1969 získal titul Ph.D. ve fyzice od Washingtonská univerzita pod vedením mentora E. T. Jaynes, s prací s názvem Kvantová a semiklasická teorie záření. V roce 1969 se Stroud připojil k fakultě Ústavu optiky v University of Rochester. Během své 50leté kariéry na univerzitě v Rochesteru profesor Stroud učil vysokoškolské a postgraduální kurzy obecné a kvantové fyziky a optiky, přičemž prováděl průkopnický výzkum v několika oblastech kvantové optiky a absolvoval 30 Ph.D.s. V roce 1984 byl jmenován profesorem optiky a v roce 1991 profesorem fyziky a astronomie.

V roce 2004 Stroud shromáždil a upravil Klenot v koruně: Pokusy na počest 75. výročí Ústavu optiky, kompilace 75 esejů o historii optického institutu University of Rochester (19 esejů bylo autorem nebo spoluautorem samotného Strouda). V roce 2019 společně upravili Stroud a Gina Kern Klenot v koruně II: Pokusy o počest 90. výročí Ústavu optiky. Za své příspěvky při shromažďování a dokumentování historie Ústavu optiky byl Stroud po svém odchodu do důchodu 1. července 2019 jmenován emeritním profesorem optiky a historik optiky.

Profesionální příspěvky

Brzy po vstupu na fakultu optického institutu na univerzitě v Rochesteru spolupracoval Stroud s Michaelem Hercherem na vývoji prvního laditelného režimu v jednom režimu barvicí laser a jeho použití ke studiu jeho interakce s atomy sodíku v atomovém paprsku. Tato práce přinesla řadu průkopnických experimentů, včetně studie hyperjemná struktura izolace uzavřené dvouúrovňové rezonance, rozšíření síly a rezonanční fluorescence v tomto systému. Toto první pozorování dutých postranních pásem v rezonanční fluorescenci bylo zásadní pro pochopení podstaty kvantových korelací v koherentně čerpané dvouúrovňový systém.[1] Je pozoruhodné, že skupiny na MIT a Institut Maxe Plancka v Garchingu závodili také o to, aby jako první pozorovali toto spektrum, a skutečně potvrdili počáteční výsledky.

Po těchto experimentálních pozorováních brzy následovaly dvoulaserové studie tříúrovňových kvantových systémů. První cw studie Autler – Townesův efekt a byla provedena první experimentální studie extrémně ostré rezonance spojené s koherentním zachycením populace.[2] Toto pozorování vedlo k pozdějšímu vývoji elektromagneticky indukované transparentnosti Harrisem a dalšími,[3] stejně jako stimulovaný Ramanův adiabatický průchod (STIRAP).[4] Tyto průkopnické experimentální studie doprovázely teoretické práce poskytující základní koncepty a modely a představující většinu standardní terminologie oborů, včetně „lambda“, „v“ a „kaskády“ pro popis tříúrovňových konfigurací, „koherentní populace chytání do pasce “a také představení s Cohen-Tannoudji, základna oblečeného stavu pro rezonanční fluorescenci a studie Autler-Townes.

V sérii asi 50 článků od počátku 80. let až do 2000ů studovala Stroudova skupina produkci a vývoj prostorově lokalizovaného elektronu vlnové pakety tvořeny superpozice z Rydbergovy atomové státy. Tyto stavy jsou ve svém chování docela klasické, pohybují několika oběžnými drahami kolem jádra stejně účinně jako Keplerianovy systémy, ale po několika oběžných drahách pakety prokazují svou kvantovou povahu tím, že procházejí rozpady, probuzeními a zlomkovými probuzeními. Při částečném oživení se počáteční vlnový paket rozdělí na sadu menších vlnových paketů pohybujících se na klasické oběžné dráze. Parker a Stroud[5] byli první, kdo předpověděl tato zlomková probuzení, která poté pozorovali Yeazell a Stroud.[6] Celá tato řada studií ukázala, jak lze s kvantovým systémem manipulovat velmi kontrolovaným způsobem, aby alternativně ukazoval klasické a kvantové rysy během složitého časového vývoje. Jeden elektron by mohl být vyroben tak, aby interferoval sám se sebou, aby vykazoval interferenční proužky, nebo aby se pohyboval jako klasická lokalizovaná částice. Použitím Starkových polí a pulzů polovičního cyklu THz bylo možné elektrony dokonce donutit oscilovat, zatímco byly lokalizovány podél lineární oběžné dráhy o délce asi 1000 Angstromů.

Vybrané publikace

  • Klenot v koruně, University of Rochester Press, Rochester, NY (2004). (ISBN  978-1580461627)
  • Klenot v koruně II: Pokusy o počest 90. výročí Ústavu optiky, Redaktoři G. Kern a C. R. Stroud, Jr. (Meliora Press, University of Rochester, srpen 2019).
  • C. R. Stroud, Jr. a E. T. Jaynes, Dlouhodobá řešení v semiklasické radiační teorii, Physical Review A, 1 106-121 (1970). doi:10.1103 / PhysRevA.1.106
  • C. R. Stroud, Jr., Kvantově-elektrodynamické zpracování spontánní emise v přítomnosti aplikovaného pole, Physical Review A, 3 1044-1052 (1971). doi:10.1103 / PhysRevA.3.1044
  • C. R. Stroud, Jr., J. H. Eberly, W. L. Lama a L. Mandel, Superradiantní efekty v systémech dvouúrovňových atomů, Physical Review A, 5 1094-1104 (1972). doi:10.1103 / PhysRevA.5.1094
  • F. Schuda, C. R. Stroud, Jr. a M. Hercher, Pozorování rezonančního ostrého jevu při optických frekvencích, Journal of Physics B 7 L198-L202 (1974). doi:10.1088/0022-3700/7/7/002
  • R. M. Whitley a C. R. Stroud, Jr., Dvojitá optická rezonance, Physical Review A 14 1498-1513 (1976). doi:10.1103 / PhysRevA.14.1498
  • H. R. Gray, R. M. Whitley a C. R. Stroud, Jr., Koherentní odchyt atomových populací, Optics Letters 3 218-220 (1978). doi:10,1364 / OL.3.000218
  • H. R. Gray a C. R. Stroud, Jr., Efekt Autler-Townes v dvojité optické rezonanci, Optics Communications, 25 359-362 (1978). doi:10.1016/0030-4018(78)90146-3
  • D. A. Cardimona, M. G. Raymer a C. R. Stroud, Jr., Rovnovážná kvantová interference v rezonanční fluorescenci, Journal of Physics B, 15 55-64 (1982). doi:10.1088/0022-3700/15/1/012
  • L. W. Hillman, R. W. Boyd, J. Krasinski a C. R. Stroud, Jr., Pozorování spektrální díry v důsledku populačních oscilací v homogenně rozšířené optické absorpční linii, Optics Communications, 45 416-419 (1983). doi:10.1016/0030-4018(83)90303-6
  • J. Parker a C. R. Stroud, Jr., Soudržnost a rozpad paketů vln Rydberg, Physical Review Letters, 56 716-719 (1986). doi:10.1103 / PhysRevLett.56.716
  • J. A. Yeazell a C. R. Stroud, Jr., Pozorování prostorově lokalizovaných paketů atomových elektronových vln, Physical Review Letters, 60 1494-1497 (1988). doi:10.1103 / PhysRevLett.60.1494
  • J. A. Yeazell, M. Mallalieu, J. Parker a C. R. Stroud, Jr., Klasický periodický pohyb paketů atomových a elektronových vln, Physical Review A, 40 5040-5043 (1989). doi:10.1103 / PhysRevA.40.5040
  • J. A. Yeazell, M. Mallalieu a C. R. Stroud, Jr., Pozorování kolapsu a oživení paketu elektronických vln Rydberg, Physical Review Letters, 64 2007-2010 (1990). doi:10.1103 / PhysRevLett.64.2007
  • Z. D. Gaeta a C. R. Stroud, Jr., Klasická a kvantově mechanická dynamika kvaziklasického stavu atomu vodíku, Physical Review A, 42 6308-6313 (1990). doi:10.1103 / PhysRevA.42.6308
  • J. A. Yeazell a C. R. Stroud, Jr., Pozorování zlomkových probuzení ve vývoji balíčku Rydbergových atomových vln, Physical Review A, 43 5153-5156 (1991). doi:10.1103 / PhysRevA.43.5153
  • M. W. Noel a C. R. Stroud, Jr., Youngova dvouštěrbinová interferometrie v atomu, Physical Review Letters, 75 1252-1255 (1995). doi:10.1103 / PhysRevLett.75.1252
  • M. W. Noel a C. R. Stroud, Jr., Excitace atomového elektronu na koherentní superpozici makroskopicky odlišných stavů, Physical Review Letters, 77, 1913-1916 (1996). doi:10.1103 / PhysRevLett.77.1913
  • D. L. Aronstein a C. R. Stroud, Jr., Frakční vlnová funkce probouzí v jamce nekonečného čtverce, Physical Review A, 55 4526-4537 (1997). doi:10.1103 / PhysRevA.55.4526
  • J. Bromage a C. R. Stroud, Jr., Buzení trojrozměrně lokalizovaného paketu atomových elektronových vln, Physical Review Letters, 83 4963-4966 (1999). doi:10.1103 / PhysRevLett.83.4963
  • S. G. Lukishova, L. J. Bissell, J. Winkler a C. R. Stroud, Jr., Rezonance v kvantové tečce fluorescence v hostiteli s tekutými krystaly fotonické bandgap, Optics Letters 37, 1259-1261 (2012). doi:10,1364 / OL.37.001259

externí odkazy

Reference

  1. ^ Schuda, F; Stroud, CR; Hercher, M (1974-05-11). "Pozorování rezonančního Starkova efektu na optických frekvencích". Journal of Physics B: Atomic and Molecular Physics. 7 (7): L198 – L202. Bibcode:1974JPhB .... 7L.198S. doi:10.1088/0022-3700/7/7/002. ISSN  0022-3700.
  2. ^ Gray, H. R.; Whitley, R. M .; Stroud, C. R. (01.12.1978). "Koherentní odchyt atomových populací". Optická písmena. 3 (6): 218. Bibcode:1978OptL .... 3..218G. doi:10,1364 / ol. 3.000218. ISSN  0146-9592. PMID  19684752.
  3. ^ Boller, K.-J .; Imamoğlu, A .; Harris, S.E. (1991-05-20). „Pozorování elektromagneticky indukované průhlednosti“. Dopisy o fyzické kontrole. 66 (20): 2593–2596. Bibcode:1991PhRvL..66,2593B. doi:10,1103 / fyzrevlett 66,2593. ISSN  0031-9007. PMID  10043562.
  4. ^ Vitanov, Nikolay V .; Rangelov, Andon A .; Shore, Bruce W .; Bergmann, Klaas (08.03.2017). "Stimulovaný Ramanův adiabatický přechod ve fyzice, chemii a dále". Recenze moderní fyziky. 89 (1): 015006. arXiv:1605.00224. Bibcode:2017RvMP ... 89a5006V. doi:10.1103 / revmodphys.89.015006. ISSN  0034-6861.
  5. ^ Parker, Johathan; Stroud, C. R. (1986-02-17). "Soudržnost a rozpad Rydbergových vlnových paketů". Dopisy o fyzické kontrole. 56 (7): 716–719. Bibcode:1986PhRvL..56..716P. doi:10,1103 / fyzrevlett 56,716. ISSN  0031-9007. PMID  10033266.
  6. ^ Yeazell, John A .; Stroud Jr., C.R. (04.04.1988). "Pozorování prostorově lokalizovaných paketů atomových elektronových vln". Dopisy o fyzické kontrole. 60 (15): 1494–1497. Bibcode:1988PhRvL..60.1494Y. doi:10.1103 / PhysRevLett.60.1494. ISSN  0031-9007. PMID  10038055.