Mark G. Raizen - Mark G. Raizen

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Mark George Raizen é um físico americano que conduz experimentos em óptica quântica e óptica atômica .

Infância e educação

Raizen nasceu na cidade de Nova York . O tio de Raizen, Dr. Robert F. Goldberger , era reitor da Universidade de Columbia e vice-diretor de ciências do NIH .

Raizen frequentou a Escola Walden no Upper West Side , até que sua família se mudou para Israel . Ele se formou na De Shalit High School e recebeu seu diploma de graduação em matemática na Universidade de Tel Aviv em 1980. Ele continuou sua educação de pós-graduação na Universidade do Texas em Austin , sob a orientação de Steven Weinberg ( Prêmio Nobel de Física , 1979) e Jeff Kimble ( Instituto de Tecnologia da Califórnia ).

Raizen completou seu Ph.D. em 1989. De 1989 a 1991, Raizen foi um pós- doutorado do National Research Council (NRC) na Divisão de Tempo e Frequência do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia , trabalhando com David Wineland , ( Prêmio Nobel de Física , 2012).

Carreira acadêmica

Em 1991, Raizen voltou para Austin e para a Universidade do Texas, onde se tornou professor assistente de física. Ele foi promovido a professor associado em 1996 e professor titular em 2000. Raizen detém a Sid W. Richardson Foundation Regents Chair em física. Em setembro de 2017, Raizen assumiu uma nomeação conjunta como professor do Departamento de Pediatria da Dell Medical School .

Carreira científica

Raizen iniciou sua carreira científica em física de partículas teóricas em 1984 com Steven Weinberg . Em 1985, Raizen mudou-se para a física experimental, onde começou seu trabalho com Jeff Kimble. Em seu trabalho de pós-graduação, Raízen foi fundamental em um dos primeiros experimentos que mediu estados espremidos de luz e também observou a divisão de Vácuo Rabi no domínio óptico.

Enquanto estava no NIST, Raízen desenvolveu uma armadilha iônica linear em miniatura que se tornou a base para informações quânticas com íons aprisionados.

Na Universidade do Texas, Austin, o programa de pesquisa do Grupo Raizen usa resfriamento a laser e captura de átomos neutros para estudar problemas fundamentais. Eles observaram a localização dinâmica no momento dos átomos, a supressão quântica do caos .

Em outros experimentos, Raízen e seu grupo investigaram o transporte quântico de átomos em uma rede óptica de aceleração . Eles estudaram o mecanismo de perda durante a aceleração devido ao tunelamento quântico . Por curtos períodos, eles encontraram um desvio da lei de decaimento exponencial na probabilidade de sobrevivência. Esse desvio de curto tempo do decaimento exponencial foi então usado para suprimir ou aumentar a taxa de decaimento, efeitos conhecidos como efeito Quantum Zeno ou efeito Anti-Zeno.

Raízen e seu grupo construíram dois experimentos com condensado de Bose-Einstein em rubídio e sódio . Eles desenvolveram um sistema para o estudo e controle de estatísticas quânticas de átomos e emaranhamento quântico. O sistema inclui um condensado em uma armadilha de caixa ótica junto com detecção de átomo único.

Em um experimento separado, eles demonstraram desaceleração coerente de feixes supersônicos . Usando uma pá atômica, um feixe monocromático lento de hélio do estado fundamental foi produzido. Em uma abordagem diferente, campos magnéticos pulsados foram usados ​​para parar átomos e moléculas paramagnéticos . Para resfriar ainda mais essas partículas, Raizen e seus colaboradores introduziram o conceito de barreira unilateral, ou parede unilateral, que é usada para acumular átomos ou moléculas em pinças ópticas . Este método foi realizado experimentalmente pelo Grupo Raizen em dezembro de 2007. Este método de resfriamento é uma realização física de resfriamento informacional, originalmente proposto por Leó Szilárd em 1929. Esta proposta usou o conceito de entropia de informação para resolver o paradoxo do Demônio de Maxwell . Juntos, esses métodos permitem o aprisionamento e o resfriamento de átomos que abrangem a maior parte da tabela periódica e das moléculas paramagnéticas.

Em 2009, Raízen e seu grupo construíram um experimento para estudar o movimento browniano de uma gota de vidro presa no ar por uma pinça óptica . Em 1907, Albert Einstein publicou um artigo no qual considerava a velocidade instantânea do movimento browniano e mostrou que ela poderia ser usada para testar o Teorema da Equipartição , um dos princípios básicos da mecânica estatística. Neste artigo, Einstein concluiu que a velocidade instantânea seria impossível de ser medida na prática devido à randomização muito rápida do movimento. Na primavera de 2010, o Grupo Raízen mediu a velocidade instantânea de uma partícula browniana no ar. Em 2014, eles realizaram a mesma medição em água e acetona . Os dados de velocidade foram usados ​​para verificar a distribuição de velocidade de Maxwell-Boltzmann e o teorema da equipartição para uma partícula browniana.

Esses métodos de controle de átomos foram usados ​​por Raízen e colaboradores para separar isótopos com alta eficiência. O experimento demonstrou enriquecimento de lítio-7 a uma pureza de mais de 99,95% em uma única passagem. O método de separação é denominado separação isotópica guiada e magneticamente ativada (MAGIS). Uma aplicação do trabalho será a produção de isótopos enriquecidos para medicamentos em uma entidade sem fins lucrativos, a Pointsman Foundation, da qual Raízen atua como presidente do conselho.

Vida pessoal

Raizen é casado e mora em Austin e San Antonio , Texas . Ele é um defensor da preservação histórica e dos direitos dos animais.

Premios e honras

Raízen também é membro da American Physical Society e da Optical Society of America .

Veja também

Referências

  • M. Jerkins; I. Chavez; U. Evan; MG Raízen (2010). "Separação de isótopos eficiente por classificação atômica de fóton único". Physical Review A . 82 (3): 033414. arXiv : 1001,0944 . Bibcode : 2010PhRvA..82c3414J . doi : 10.1103 / PhysRevA.82.033414 .
  • RJ Clark; TR Mazur; A. Libson; MG Raízen (2010). "Nanofabricação por focalização magnética de feixes supersônicos". Applied Physics B . 103 (3): 547–551. arXiv : 1004.5581 . Bibcode : 2011ApPhB.103..547C . doi : 10.1007 / s00340-010-4229-x . S2CID  14240309 .

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