Николя Жизан
Николя Жизан
- Гражданство
- Швейцария
- Научная сфера
- физика
- Место работы
- Женевский университет
- Учёная степень
- Доктор наук
- Научный руководитель
- Константин Пирон
- Известен как
- Передал квантовый сигнал на расстояние 307 км. Продемонстрировал квантовую нелокальность за пределами лаборатории.
- Награды и премии
- Грант ERC (2008, 2013), Премия Марселя Бенуа (2014), Медаль Вольта (2015)
Николя Жизан (фр. Nicolas Gisin; р. 29 мая 1952 года, Женева) — швейцарский физик и профессор Женевского университета , работающий над основами квантовой механики , квантовой информации и коммуникации. Его работы затрагивают вопросы экспериментальной и теоретической физики. Он внес свой вклад в работу в области экспериментальной квантовой криптографии и квантовой связи на большие расстояния по стандартным телекоммуникационным оптическим волокнам . Он также стал соучредителем ID Quantique , компании, предоставляющей квантовые технологии.
Биография[править]
Николя Жизан родился в Женеве 29 мая 1952 года. Он закончил бакалавриат по математике и магистратуру по физике, а затем получил получил степень доктора физики в Женевском университете в 1981 году. Его диссертация была посвящена квантовой и статистической физике. 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 он стал руководителем кафедры прикладной физики[1], возглавляя исследовательскую группу в области квантовой информации и квантовой коммуникации.
Европейский исследовательский совет признал его исследовательские достижения, присудив ему два раза грант ERC Advanced Grants[2][3]. В 2009 году он получил первую премию Джона Стюарта Белла, присуждаемую раз в два года[4]. В 2011 году он получил премию от города Женевы[5]. В 2014 году швейцарское правительство признало его вклад, вручив ему научную Премию Марселя Бенуа, спонсируемой Фондом Марселя Бенуа[6].
17 июля 2014 года Жизан опубликовал свою книгу «Квантовый шанс», в которой объясняет современную квантовую физику и ее приложения, не используя математику или сложные концепции. Текст переведен с французского на английский, немецкий, китайский, корейский и русский языки.
Основное хобби Жизана – хоккей на траве. Он играл в высшей лиге и и был президентом «Серветт ХК» (Servette HC) 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 федерацией хоккея[7][8]. В 2014 году команда впервые за свою вековую историю выиграла чемпионат Швейцарии.
Исследования[править]
- В 1995 году[9][10][11] Жизан передал квантовый криптографический сигнал на расстояние 23 км по коммерческому оптоволоконному кабелю под Женевским озером. Позже его группа увеличила этот рекорд до 67 км [12] и 307 км [13] используя конфигурации Plug-&-Play и Coherent One Way для квантового распределения ключей.
- В 1997 году Николя Жизан и его группа продемонстрировали нарушение неравенства Белла на расстоянии более 10 км[14]. Это был первый случай, когда квантовая нелокальность была продемонстрирована за пределами лаборатории; расстояние увеличилось примерно в три раза по сравнению со всеми предыдущими экспериментами. За этим последовали дальнейшие эксперименты, которые постоянно подтверждали вывод, исключая все более и более сложные модели, альтернативные квантовой теории[15][16][17][18][19].
- В начале 2000-х он первым продемонстрировал квантовую телепортацию на большие расстояния[20][21] В последнем эксперименте принимающий фотон находился на расстоянии сотен метров, когда было выполнено измерение состояния Белла, которое запускает процесс телепортации.
- Предыдущие прорывы были бы невозможны без однофотонных детекторов, совместимых с телекоммуникационными оптическими волокнами. Когда Жизан пришёл в поле зрения, таких детекторов ещё не существовало. Сегодня, благодаря Гизину и его группе из Женевского университета[22], детекторы одиночных фотонов на телекоммуникационных длинах волн коммерчески доступны.
- Работа Николя Жизана 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[23] , и использовала его для демонстрации первой твердотельной квантовой памяти[24]. Недавно они запутали сначала фотон с таким кристаллом[25], следующие два таких кристалла [26] и, наконец, телепортировали фотонный кубит в твердотельную квантовую память на расстояние 25 км[27].
- 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 Гизина» утверждает, что все детерминированные нелинейные модификации уравнения Шредингера обязательно активируют квантовую нелокальность, что приводит к истинным нарушениям теории относительности[28][29].
- Одной из наиболее важных характеристик квантовой информации является теорема о запрете клонирования. Николя Гизин вывел оценку точности приближенного квантового клонирования на основе релятивистского ограничения отсутствия передачи сигналов[30].
- Николя Жизан внес вклад в связь нелокальности с безопасностью квантового распределения ключей[31][32][33] Это открыло совершенно новую область исследований, известную как аппаратно-независимая квантовая обработка информации (DI-QIP).
- В 1984 году предложенные Николя Жизаном стохастические уравнения Шрёдингера[34] и его последующая работа с Яном К. Персивалем теперь широко используются при изучении динамики открытых квантовых систем[35].
- Гизин изобрел метод измерения поляризационной модовой дисперсии (PMD) в оптических волокнах[36][37] Это оказался чрезвычайно важный параметр телекоммуникационных волокон, важность которого изначально недооценивалась. 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[38].
Награды[править]
- 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» (10 technologies that should “change the world”!) (2003).
- Премия Декарта (Descartes Prize) за европейский проект IST-QuCom за «выдающиеся достижения в совместных исследованиях», присужденная Европейской комиссией.
- Почетный доктор, Федеральная политехническая школа Лозанны (École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)), Лозанна (2004).
- Научный приз города Женевы (Prix Science de la Ville de Genève). (2007).
- Член Европейского оптического общества за «вклад в создание квантовой механики и ее применение» (2008).
- Расширенный грант ERC (ERC Advanced Grant) по «Квантовым корреляциям» (2008).
- John Stewart Bell Prize for Research on Fundamental Issues in Quantum Mechanics and their Applications (2009).
- ERC Advanced Grant on “Macroscopic Entanglement in Crystals” (2013).
- Назван высоко цитируемым исследователем Thomson-Reuters (Thomson-Reuters Highly Cited Researcher)(2014).
- Премия Марселя Бенуа (Swiss Science Prize 2014) присуждаемая фондом Марселя Бенуа (foundation Marcel Benoist). Это высшая швейцарская премия в области всех наук, вручаемая один раз в год одному человеку (2014).
- Премия в области квантовых коммуникаций (Quantum Communication), измерений и вычислений, QCMC’14 (2014).
- Медаль Вольта (Volta Medal) Университета Павии, Италия (University of Pavia, Italy) (2015).
Источники[править]
- ↑ Leader of the Group of Applied Physics
- ↑ ERC Quantum Correlations[недоступная ссылка]
- ↑ ERC Macroscopic Entanglement in Crystals[недоступная ссылка]
- ↑ First John Stewart Bell Prize ceremony. Проверено 28 сентября 2015.
- ↑ Prix de la Ville de Genève. Проверено 28 сентября 2015.
- ↑ Video of the Marcel Benoist Prize Ceremony
- ↑ EuroHockey Club Of The Year
- ↑ Photos of the EuroHockey Club Of the Year
- ↑ (1993) «Experimental demonstration of quantum cryptography using polarized photons in optical-fiber over more than 1 km». Europhys. Lett. 23 (6): 383. DOI:10.1209/0295-5075/23/6/001.
- ↑ (1995) «Underwater quantum coding». Nature 378 (6556): 449. DOI:10.1038/378449a0.
- ↑ (1996) «Quantum cryptography over 23 km in installed under-lake telecom fibre». Europhys. Lett. 33 (5): 335. DOI:10.1209/epl/i1996-00343-4.
- ↑ (2002) «Quantum Key Distribution over 67 km with a plug&play system». New Journal of Physics 4: 41. DOI:10.1088/1367-2630/4/1/341.
- ↑ (2015) «Provably secure and practical quantum key distribution over 307 km of optical fibre». Nature Photonics Letter 9: 163–168. DOI:10.1038/nphoton.2014.327.
- ↑ (1998) «Violation of Bell inequalities by photons more than 10 km apart». Physical Review Letters 81 (17): 3563–3566. DOI:10.1103/PhysRevLett.81.3563.
- ↑ (1999) «Long-distance Bell-type tests using energy-time entangled photons». Phys. Rev. A 59 (6): 4150–4163. DOI:10.1103/PhysRevA.59.4150.
- ↑ (1999) «Bell inequality and the locality loophole: Active versus passive switches». Phys. Lett. A 264 (2–3): 103–107. DOI:10.1016/S0375-9601(99)00807-5.
- ↑ (2001) «Experimental test of nonlocal quantum correlation in relativistic configurations». Physical Review A 63 (2). DOI:10.1103/PhysRevA.63.022111.
- ↑ (2002) «Quantum correlations with spacelike separated beam splitters in motion: Experimental test of multisimultaneity». Phys. Rev. Lett. 88 (12): 120404. DOI:10.1103/PhysRevLett.88.120404. PMID 11909434.
- ↑ (2008) «Testing the speed of 'spooky action at a distance'». Nature 454 (7206): 861–864. DOI:10.1038/nature07121. PMID 18704081.
- ↑ (2003) «Long-distance teleportation of qubits at telecommunication wavelengths». Nature 421 (6922): 509–513. DOI:10.1038/nature01376. ISSN 1476-4687. PMID 12556886. Проверено 2023-07-26.
- ↑ (2007-02-01) «Quantum teleportation over the Swisscom telecommunication network». JOSA B 24 (2): 398–403. DOI:10.1364/JOSAB.24.000398. ISSN 1520-8540. Проверено 2023-07-26.
- ↑ (1998-04-20) «Performance of InGaAs/InP avalanche photodiodes as gated-mode photon counters». Applied Optics 37 (12): 2272–2277. DOI:10.1364/AO.37.002272. ISSN 2155-3165. PMID 18273153.
- ↑ (2009-05-21) «Multimode quantum memory based on atomic frequency combs». Physical Review A 79 (5): 052329. DOI:10.1103/PhysRevA.79.052329.
- ↑ A solid-state light-matter interface at the single-photon level, H. de Riedmatten, M. Afzelius, M. Staudt, Ch. Simon and N. Gisin, Nature, 456, 773-777 (2008).
- ↑ Quantum storage of photonic entanglement in a crystal, Ch. Clausen, I. Usmani, F. Bussieres, N. Sangouard, M. Afzelius, H. de Riedmatten and N. Gisin, Nature, 469, 508-511 (2011).
- ↑ Heralded quantum entanglement between two crystals, I. Usmani, Ch. Clausen, F. Bussieres, N. Sangouard, M. Afzelius and N. Gisin, Nature Photonics 6, 234-237 (2012).
- ↑ Quantum teleportation from a telecom-wavelength photon to a solid-state quantum memory, F. Bussières, Ch. Clausen et al., Nature Photonics 8, 775-778 (2014).
- ↑ Stochastic quantum dynamics and relativity, N. Gisin, Helvetica Physica Acta 62, 363-371 (1989).
- ↑ Relevant and irrelevant nonlinear Schrodinger equations, N. Gisin and M. Rigo, Phys. A, 28, 7375- 7390 (1995).
- ↑ Quantum cloning without signalling, N. Gisin, Phys. Lett. A 242, 1 (1998).
- ↑ From Bell's theorem to secure quantum key distribution, A. Acin, N. Gisin and L. Masanes, Phys. Rev. Lett. 97, 120405 (2006).
- ↑ Device-independent security of quantum cryptography against collective attacks, A. Acin, N. Brunner, N. Gisin, S. Massar, S. Pironio and V. Scarani, Phys. Rev. Lett. 98, 230501 (2007).
- ↑ Device-independent quantum key distribution secure against collective attacks, S. Pironio, A. Acin, N. Brunner, N. Gisin, S. Massar and V. Scarani, New Journal of Physics, 11, 1-25 (2009).
- ↑ Quantum measurements and stochastic processes, N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 52, 1657 (1984).
- ↑ The Quantum State Diffusion model applied to open systems, N. Gisin and I.C. Percival, J. Phys. A, 25, 5677-5691 (1992).
- ↑ Polarization mode dispersion of short and long single mode fibers, N. Gisin, J.P. Von Der Weid and J.P. Pellaux, IEEE J. Lightwave Technology, 9, 821-827 (1991).
- ↑ Polarization mode dispersion: Time domain versus Frequency domain, N. Gisin and J.P. Pellaux, Optics Commun., 89, 316-323 (1992).
- ↑ Optical Telecom Networks as Weak Quantum Measurements with Post-selection, N. Brunner, A. Acin, D.Collins, N. Gisin et V. Scarani, Physical Review Letters, 91, 180402 (2003).
Ссылки[править]
- Nicolas Gisin // Английская Википедия
- Group of Applied Physics, University of Geneva.
- IDQ, ID-Quantique Cie.
- Quantum Chance, non-locality, teleportation and other quantum marvels, Springer 2014.
- Servette Field Hockey Club
Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Рувики» («Багопедия», «ruwiki.ru») под названием «Жизан, Николя», находящаяся по адресу:
«https://ru.ruwiki.ru/wiki/Жизан,_Николя» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. |