Carlos Stroud

Carlos Stroud
Carlos Stroud
Född	( 1942-07-09 ) 9 juli 1942 Owensboro, KY
Nationalitet	amerikansk
Alma mater	Center College Washington University i St. Louis
Känd för	Enkelläge avstämbara färglasrar Hyperfin struktur av atomärt natrium Sammanhängande populationsfångst Elektronvågspaket Rydbergs atomtillstånd Klassisk gräns för kvantmekaniken Vågpaketväxlingar och fraktionerade väckelser
Vetenskaplig karriär
Fält	Teoretisk och experimentell kvantoptik
institutioner	University of Rochester
Avhandling	Kvant- och semiklassisk strålningsteori
Doktorand rådgivare	Edwin Thompson Jaynes

Carlos Ray Stroud, Jr. (född 9 juli 1942 i Owensboro, KY ) är en amerikansk fysiker och utbildare. Stroud , en pionjär inom området kvantoptik , har genomfört teoretiska och experimentella studier inom de flesta områden av fältet från början i slutet av 1960-talet, och studerat grunderna för atomernas och ljusets kvantmekanik och deras interaktion. Han har skrivit över 140 referentgranskade artiklar och redigerat sju böcker. Han är stipendiat i American Physical Society och Optical Society of America , samt en framstående resandelektor vid avdelningen för laservetenskap i American Physical Society. I den sistnämnda positionen reser han till mindre högskolor och ger kollokvier och offentliga föreläsningar.

Liv och karriär

Carlos Stroud växte upp i Kentucky och tog examen från Center College 1963, med examen i matematik och fysik. 1969 tog han en doktorsexamen. i fysik från Washington University i St Louis , under mentorskap av ET Jaynes , med avhandlingen med titeln Quantum and Semiclassical Radiation Theory. 1969 började Stroud fakulteten vid The Institute of Optics vid University of Rochester . Under sin 50-åriga karriär vid University of Rochester undervisade professor Stroud grund- och forskarutbildningskurser i allmän och kvantfysik och optik, samtidigt som han bedrev banbrytande forskning inom flera områden av kvantoptik och tog 30 doktorsexamen. Han utnämndes till professor i optik i 1984 och professor i fysik och astronomi 1991.

2004 samlade och redigerade Stroud A Jewel in the Crown: Essays in Honor of the 75th Anniversary of Institute of Optics , en sammanställning av 75 essäer om historien om University of Rochesters Institute of Optics (19 av uppsatserna skrevs eller medförfattare av Stroud själv). 2019 samredigerade Stroud och Gina Kern A Jewel in the Crown II: Essays in Honor of the 90th Anniversary of Institute of Optics . För sina bidrag till att samla in och dokumentera Institute of Optics historia, vid hans pensionering den 1 juli 2019, utsågs Stroud till professor emeritus i optik och optikhistoriker.

Professionella bidrag

Strax efter att ha gått med i fakulteten vid Institute of Optics vid University of Rochester, samarbetade Stroud med Michael Hercher, utvecklade den första singelmods avstämbara färglasern och använde den för att studera dess interaktion med natriumatomer i en atomstråle. Detta arbete producerade en serie banbrytande experiment, inklusive studiet av den hyperfina strukturen hos D-linjerna, isoleringen av en sluten tvånivåresonans, kraftbreddning och resonansfluorescens i detta system. Denna första observation av Mollow-sidobanden i resonansfluorescens var grundläggande för förståelsen av karaktären av kvantkorrelationer i ett sammanhängande pumpat tvånivåsystem . Det är anmärkningsvärt att grupper vid MIT och Max Planck Institute i Garching också tävlade om att vara först med att observera detta spektrum, och de bekräftade verkligen de första resultaten.

Dessa experimentella observationer följdes snart av tvålaserstudier av trenivåers kvantsystem. Den första cw-studien av Autler-Townes-effekten och den första experimentella studien av den extremt skarpa resonansen i samband med sammanhängande populationsfångst gjordes. Denna observation ledde till den senare utvecklingen av elektromagnetiskt inducerad transparens av Harris och andra, såväl som Stimulerad Raman Adiabatic Passage (STIRAP). Dessa banbrytande experimentella studier åtföljdes av teoretiska artiklar som gav de bakomliggande koncepten och modellerna, och introducerade mycket av standardterminologin för fälten, inklusive "lambda", "v" och "kaskad" för att beskriva trenivåkonfigurationer, "koherent population" fällning” samt introducerar, med Cohen-Tannoudji , den dressade tillståndsbasen för resonansfluorescens och Autler-Townes-studier.

I en serie av ett 50-tal artiklar från tidigt 1980-tal långt in på 2000-talet studerade Strouds grupp produktionen och utvecklingen av rumsligt lokaliserade elektronvågspaket som består av överlagringar av Rydbergs atomtillstånd . Dessa tillstånd är ganska klassiska i sitt beteende, de reser flera banor runt kärnan som effektivt Kepler-system, men efter några omlopp visar paketen sin kvantnatur genom att genomgå sönderfall, väckelser och fraktionerade väckelser. I en fraktionerad återupplivning delas det initiala vågpaketet upp i en uppsättning mindre vågpaket som rör sig i den klassiska omloppsbanan. Parker och Stroud var de första som förutspådde dessa fraktionerade väckelser, som sedan observerades av Yeazell och Stroud. Hela denna serie av studier visade hur ett kvantsystem kunde manipuleras på ett mycket kontrollerat sätt för att alternativt visa klassiska och kvantfunktioner under en komplex tidsevolution. En enskild elektron kan fås att interferera med sig själv för att uppvisa interferensfransar, eller att röra sig som en klassisk lokaliserad partikel. Genom att applicera Stark-fält och THz-halvcykelpulser kunde elektronerna till och med fås att svänga, medan de lokaliserades längs en linjär bana med en längd på cirka 1000 Ångström.

Utvalda publikationer

•   A Jewel in the Crown , University of Rochester Press, Rochester, NY (2004). ( ISBN 978-1580461627 )
• A Jewel in the Crown II: Essays in Honor of the 90th Anniversary of Institute of Optics , redaktörer G. Kern och CR Stroud, Jr. (Meliora Press, University of Rochester, augusti 2019).
• CR Stroud, Jr. och ET Jaynes, Långtidslösningar i semiklassisk strålningsteori , Physical Review A, 1 106-121 (1970). doi : 10.1103/PhysRevA.1.106
• CR Stroud, Jr., Kvantelektrodynamisk behandling av spontan emission i närvaro av ett applicerat fält, Physical Review A, 3 1044-1052 (1971). doi : 10.1103/PhysRevA.3.1044
• CR Stroud, Jr., JH Eberly, WL Lama och L. Mandel, Superradiant effects in systems of two-level atoms , Physical Review A, 5 1094-1104 (1972). doi : 10.1103/PhysRevA.5.1094
• F. Schuda, CR Stroud, Jr. och M. Hercher, Observation of the resonant stark effekt vid optiska frekvenser , Journal of Physics B 7 L198-L202 (1974). doi : 10.1088/0022-3700/7/7/002
• RM Whitley och CR Stroud, Jr., Dubbel optisk resonans , Physical Review A 14 1498-1513 (1976). doi : 10.1103/PhysRevA.14.1498
• HR Gray, RM Whitley och CR Stroud, Jr., Coherent trapping of atomic populations , Optics Letters 3 218-220 (1978). doi : 10.1364/OL.3.000218
• HR Gray och CR Stroud, Jr., Autler-Townes effekt i dubbel optisk resonans , Optics Communications, 25 359-362 (1978). doi : 10.1016/0030-4018(78)90146-3
• DA Cardimona, MG Raymer och CR Stroud, Jr., Steady-state quantum interference in resonance fluorescence , Journal of Physics B, 15 55-64 (1982). doi : 10.1088/0022-3700/15/1/012
• LW Hillman, RW Boyd, J. Krasinski och CR Stroud, Jr., Observation av ett spektralhål på grund av populationsvängningar i en homogent breddad optisk absorptionslinje, Optics Communications, 45 416-419 (1983). doi : 10.1016/0030-4018(83)90303-6
• J. Parker och CR Stroud, Jr., Coherence and decay of Rydberg wave packets , Physical Review Letters, 56 716-719 (1986). doi : 10.1103/PhysRevLett.56.716
• JA Yeazell och CR Stroud, Jr., Observation of spatally localized atomic electron wave packets , Physical Review Letters, 60 1494-1497 (1988). doi : 10.1103/PhysRevLett.60.1494
• JA Yeazell, M. Mallalieu, J. Parker och CR Stroud, Jr., Classical periodic motion of atomic-electron wave packets , Physical Review A, 40 5040-5043 (1989). doi : 10.1103/PhysRevA.40.5040
• JA Yeazell, M. Mallalieu och CR Stroud, Jr., Observation of the collapse and revival of a Rydberg electronic wave packet , Physical Review Letters, 64 2007-2010 (1990). doi : 10.1103/PhysRevLett.64.2007
• ZD Gaeta och CR Stroud, Jr., Klassisk och kvantmekanisk dynamik i ett kvasiklassiskt tillstånd av väteatomen, Physical Review A, 42 6308-6313 (1990). doi : 10.1103/PhysRevA.42.6308
• JA Yeazell och CR Stroud, Jr., Observation of fraktional revivals in the evolution of a Rydberg atomic wave packet, Physical Review A, 43 5153-5156 (1991). doi : 10.1103/PhysRevA.43.5153
• MW Noel och CR Stroud, Jr., Youngs dubbelslitsinterferometri inom en atom , Physical Review Letters, 75 1252-1255 (1995). doi : 10.1103/PhysRevLett.75.1252
• MW Noel och CR Stroud, Jr., Excitation av en atomelektron till en koherent överlagring av makroskopiskt distinkta tillstånd, Physical Review Letters, 77 1913-1916 (1996). doi : 10.1103/PhysRevLett.77.1913
• DL Aronstein och CR Stroud, Jr., Fraktionella vågfunktionsupplivningar i den oändliga kvadratiska brunnen, Physical Review A, 55 4526-4537 (1997). doi : 10.1103/PhysRevA.55.4526
• J. Bromage och CR Stroud, Jr., Excitation av ett tredimensionellt lokaliserat atomiskt elektronvågpaket , Physical Review Letters, 83 4963-4966 (1999). doi : 10.1103/PhysRevLett.83.4963
• SG Lukishova, LJ Bissell, J. Winkler och CR Stroud, Jr., Resonance in quantum dot fluorescence in a photonic bandgap liquid crystal host , Optics Letters 37, 1259-1261 (2012). doi : 10.1364/OL.37.001259

externa länkar

• Hemsida för Carlos Stroud vid University of Rochester (Hajim School of Engineering & Applied Sciences)
• Hemsida för Carlos Stroud vid University of Rochester (Institutionen för fysik och astronomi)