Kemudian dan Pemenang Penghargaan Karir Awal Sekarang / 2011


Aaron S. Chou: Pemenang Penghargaan Karir Awal dan Sekarang / 2011

Pencarian Aaron S. Chou untuk gangguan holografik telah menghasilkan studi yang lebih tepat tentang materi gelap galaksi dan perangkat sains informasi kuantum.


APA YANG DIPERBOLEHKAN OLEH PENGHARGAAN KARIR AWAL 2011?

Early Career Award (ECA) memungkinkan saya untuk memulai penyelidikan pertama saya terhadap sifat dasar informasi, entropi, dan kebisingan (fluktuasi yang tidak diinginkan pada sinyal yang diukur) dalam ruang-waktu. Dukungan dari penghargaan tersebut membuka jalan menuju pekerjaan saya saat ini baik dalam studi derau kuantum terperinci untuk deteksi materi gelap ultrasensitif dan perangkat pengembangan untuk ilmu informasi kuantum.

ECA mendanai pengembangan eksperimen Holometer di Fermilab – sebuah eksperimen untuk menguji apakah ada batasan fisik mendasar pada ketepatan pengukuran kuantitatif.

Eksperimen Holometer memungkinkan saya untuk bekerja sama dengan para ahli top dalam interferometri optik, menerapkan optik kuantum dari LIGO, dan membawa teknik baru ke bidang fisika energi tinggi. Kami mencapai tujuan kami untuk menguji dan menyangkal model tertentu tentang bagaimana informasi mendasar dapat disimpan dalam ruang-waktu; kami juga menghasilkan pengukuran posisi objek terbaik dunia dengan presisi pada level 10 ^ -20 m.

Berdasarkan pengalaman ini, saya menerapkan pemahaman mendalam saya tentang derau kuantum ke peran baru saya sebagai kursi analisis data untuk eksperimen pencarian materi gelap ADMX-G2 DOE.

Tingkat sinyal materi gelap yang diharapkan sangat kecil membutuhkan detektor dengan derau sangat rendah. Dalam eksperimen yang sedang berlangsung ini, kami juga dapat mencapai sensitivitas terdepan di dunia terhadap kandidat materi gelap yang disebut axion, yang awalnya diusulkan untuk memecahkan masalah lama dalam teori fundamental proton dan neutron.

Saya juga memimpin konsorsium multi-institusional DOE-HEP QuantISED untuk mengembangkan sensor kuantum baru guna memungkinkan pencarian yang lebih luas untuk materi gelap dari berbagai jenis. Kepemimpinan saya di bidang materi gelap telah diakui oleh American Physical Society-Division of Particles & Fields yang memilih saya untuk menjadi salah satu penyelenggara Cosmic Frontier untuk studi komunitas Snowmass 2021.

Saya juga melanjutkan keterlibatan antara fisika energi tinggi dan komunitas fisika materi terkondensasi dengan tujuan menyuburkan dua bidang dengan saling mentransfer teknologi dan keahlian. Saya menjabat sebagai Pemimpin Perangkat dan Sensor untuk Quantum Science Center, DOE National Quantum Information Science Research Center. Pusat ini dikelola oleh Laboratorium Nasional Oak Ridge dalam kemitraan dengan laboratorium nasional lainnya termasuk Fermilab serta kelompok universitas. Aplikasi kuncinya adalah pengembangan material kuantum topologi baru dan jenis qubit baru. Bahan-bahan ini dapat digunakan dalam komputasi kuantum yang tangguh dan detektor kuantum masa depan yang sangat dapat disesuaikan.

TENTANG:

Aaron S. Chou adalah ilmuwan senior di Laboratorium Akselerator Nasional Fermi.

MENDUKUNG MISI DOE SC:

Program Penelitian Karir Awal memberikan dukungan keuangan yang menjadi dasar bagi penyelidik karir awal, memungkinkan mereka untuk menentukan dan mengarahkan penelitian independen di bidang yang penting untuk misi DOE. Perkembangan ilmuwan dan pemimpin penelitian yang luar biasa adalah yang terpenting bagi Departemen Energi Kantor Ilmu Pengetahuan. Dengan berinvestasi pada generasi peneliti berikutnya, Office of Science memenangkan karier seumur hidup dalam ilmu penemuan.

Untuk informasi lebih lanjut, silakan buka Program Penelitian Karir Awal.

PROYEK 2011 ABSTRAK:

Cari Kebisingan Holografik dari Skala Planck

Hibah ini akan memungkinkan pembangunan dan pengoperasian Fermilab Holometer, mikroskop paling sensitif di dunia untuk mendeteksi jitter posisi spasial kecil, yang berkorelasi antara objek yang berdekatan.

Holometer adalah perangkat interferometer Michelson ganda baru berskala sederhana, dioptimalkan untuk mengisolasi dan mengukur spektrum kebisingan posisi yang diprediksi baru-baru ini yang timbul dari ikatan informasi skala Planck yang tersirat oleh prinsip holografik dalam termodinamika lubang hitam. Sangat sedikit probe efek kuantum pada skala Planck yang diketahui, dan pencarian gangguan holografik saat ini merupakan salah satu cara yang paling hemat biaya untuk menyelidiki skala energi yang sangat tinggi ini.

Jika holometer berhasil mendeteksi spektrum kebisingan yang diprediksi, deteksi ini akan mewakili pandangan pertama dari mikrofisika yang mengendalikan struktur dasar ruang dan waktu. Sifat fisika baru ini dapat dijelaskan dengan konfigurasi ulang holometer dan pada akhirnya dengan perangkat masa depan yang lebih rumit. Jika tidak ada kebisingan eksotis yang terdeteksi, bahkan pada tingkat yang jauh di bawah magnitudo yang diprediksi, serangkaian ide teoritis pengkodean informasi skala Planck akan dihentikan.

Dalam kedua kasus tersebut, holometer mewakili probe langka dan berharga dari mikrofisika skala Planck dan dapat menjawab beberapa pertanyaan mendalam tentang kemungkinan realitas holografik kita.

SUMBER:

Kolaborasi Holometer, A. Chou, dkk., “Batasan Interferometri pada Korelasi Derau Geser Geometris Kuantum.” Kelas. Bergalah. Grav. 34, 16, 165005 (2017). [DOI: 10.1088/1361-6382/aa7bd3]

Kolaborasi Holometer, A. Chou, dkk., “Pengukuran Pertama Spektrum Silang Frekuensi Tinggi dari Sepasang Interferometer Michelson Besar.” Phys. Pdt. Lett. 117, 11, 111102 (2016). [DOI:10.1103/PhysRevLett.117.111102]

DOE Menjelaskan… menawarkan penjelasan langsung tentang kata-kata dan konsep kunci dalam sains fundamental. Ini juga menjelaskan bagaimana konsep-konsep ini berlaku untuk pekerjaan yang dilakukan oleh Kantor Ilmu Pengetahuan Departemen Energi karena membantu Amerika Serikat unggul dalam penelitian di seluruh spektrum ilmiah. Untuk informasi lebih lanjut tentang materi gelap dan penelitian DOE di bidang ini, silakan buka “DOE Menjelaskan… Materi Gelap”.

Profil tambahan penerima penghargaan Program Penelitian Karir Awal dapat ditemukan di https://www.energy.gov/science/listings/early-career-program.

Office of Science adalah pendukung terbesar penelitian dasar dalam ilmu fisika di Amerika Serikat dan bekerja untuk mengatasi beberapa tantangan paling mendesak di zaman kita. Untuk informasi lebih lanjut, silahkan kunjungi www.energy.gov/science.

Sandra Allen McLean adalah Spesialis Komunikasi di Kantor Sains, Kantor Komunikasi, dan Urusan Masyarakat [email protected]

Diposting Oleh : http://54.248.59.145/

About the author