James P. Gordon - James P. Gordon

James P. Gordon
James P Gordon.jpg
James P. Gordon (1928-2013)
Née ( 1928-03-20 )20 mars 1928
New York , New York
Décédés 21 juin 2013 (2013-06-21)(85 ans)
Manhattan, New York, New York
Nationalité États Unis
mère nourricière Institut de technologie du Massachusetts de l' Université Columbia
Carrière scientifique
Des champs La physique
Établissements Laboratoires Bell
Conseiller de doctorat Charles Hard Townes

James Power Gordon (20 mars 1928 - 21 juin 2013) était un physicien américain connu pour ses travaux dans les domaines de l' optique et de l'électronique quantique . Ses contributions incluent la conception, l'analyse et la construction du premier maser en 1954 en tant que doctorant à l'Université Columbia sous la direction de CH Townes , le développement de l'équivalent quantique de la formule de capacité d'information de Shannon en 1962, le développement de la théorie pour le diffusion d'atomes dans un piège optique (avec A. Ashkin ) en 1980, et la découverte de ce qui est maintenant connu comme l'effet Gordon-Haus en transmission soliton , avec HA Haus en 1986. Gordon était membre de la National Academy of Engineering (depuis 1985) et la National Academy of Science (depuis 1988).

Biographie et vie personnelle

JP Gordon est né à Brooklyn , New York , le 20 mars 1928, et a grandi à Forest Hills, Queens et Scarsdale, New York . Son père, Robert S. Gordon était avocat et a travaillé comme vice-président et avocat général pour National Dairy, maintenant Kraftco. Gordon a fréquenté la Scarsdale High School et la Phillips Exeter Academy (classe de 1945). En 1949, il a obtenu une licence du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et a rejoint le département de physique de l'Université de Columbia en tant qu'étudiant diplômé. Il a obtenu sa maîtrise et son doctorat en physique en 1951 et 1955, respectivement. Dans le cadre de sa recherche doctorale, il a conçu, construit et démontré le fonctionnement réussi du premier maser avec Herbert J. Zeiger et avec son directeur de thèse Charles H. Townes . L'invention du maser a remporté le prix Nobel de physique, que CH Townes a partagé en 1964 avec les scientifiques russes N. Bassov et A. Prokhorov . À partir de 1955 et jusqu'à sa retraite en 1996, Gordon a travaillé comme scientifique chez AT&T Bell-Laboratories, où, entre 1958 et 1980, il a dirigé le département de recherche en électronique quantique, situé initialement à Murray Hill et plus tard dans le canton de Holmdel , tous deux à l'état du New Jersey. En 1962-1963, il a passé un an en tant que professeur invité à l' Université de Californie à San Diego .

En 1960, il épousa Susanna Bland Waldner, une ancienne programmeuse informatique de Bell-Labs. Le couple a eu trois enfants : James Jr., Susanna et Sara. Résident de Rumson, New Jersey , il est décédé à l'âge de 85 ans le 21 juin 2013 dans un hôpital de New York des suites d'un cancer.

En plus de sa carrière scientifique, Gordon a joué au tennis de plate-forme , ayant remporté le championnat national des États-Unis pour le double masculin en 1959 et le double mixte en 1961 et 1962.

Le frère de Gordon, Robert S. Gordon Jr. (1926-1984) a créé une clinique du choléra au Pakistan oriental, où il a apporté des contributions fondamentales à l'étude de cette maladie. La Gordon Lecture in Epidemiology est un prix annuel en son honneur, décerné par les National Institutes of Health (NIH).

Activité scientifique

Lasers et résonateurs

Photo de James P. Gordon avec Charles H. Townes derrière les composants du maser, à l'exposition au National Museum of American History, Washington, DC, USA.

Au cours de sa période de formation doctorale avec CH Townes à l'Université Columbia, Gordon a travaillé sur la conception, l'analyse et la construction du maser. Ce travail a produit le premier prototype de ce qui est devenu plus tard le laser (appelé à l'origine " maser optique ") et est devenu l'un des chevaux de bataille les plus importants de la technologie du 20e siècle. La contribution ultérieure de Gordon aux lasers comprenait l'analyse du résonateur laser confocal ou à miroir incurvé. Il s'est associé à G. Boyd pour introduire le concept de modes hermite-gaussiens dans l'étude des résonateurs, influençant toutes les recherches ultérieures menées sur les résonateurs laser. Dans son travail avec RL Fork et OE Martinez en 1994, un mécanisme pour générer une dispersion négative accordable à l'aide de paires de prismes a été proposé. Cette invention a joué un rôle déterminant dans la réalisation d'impulsions laser ultra-courtes, essentielles dans de nombreuses applications utilisant la technologie laser.

Informations quantiques

En 1962, Gordon a étudié les implications de la mécanique quantique sur la capacité d'information de Shannon. Il a souligné les principaux effets de la quantification et a conjecturé l'équivalent quantique de la formule de Shannon pour la capacité d'information d'un canal. La conjecture de Gordon, prouvée plus tard par Alexander Holevo et connue sous le nom de théorème de Holevo , est devenue l'un des résultats centraux dans le domaine moderne de la théorie de l'information quantique . Dans son travail avec WH Louisell publié en 1966, Gordon a abordé le problème de la mesure en physique quantique, en se concentrant en particulier sur la mesure simultanée d'observables sans commutation. Le concept d'« opérateur de mesure », qui a été introduit dans cet ouvrage, était une première version de ce que l'on appelle actuellement la mesure à valeur d'opérateur positif (POVM) dans le contexte de la théorie de la mesure quantique. Après sa retraite, Gordon s'est réengagé dans le sujet de l'information quantique et son dernier article sur le sujet, intitulé « Communication and Measurement », a été publié sur arxiv un an après sa mort.

Diffusion atomique

Après avoir rejoint les efforts d' Arthur Ashkin pour manipuler des microparticules avec des faisceaux laser, Gordon a écrit la première théorie décrivant les forces et les impulsions de rayonnement dans les milieux diélectriques. Plus tard, conjointement avec Ashkin, il a modélisé le mouvement des atomes dans un piège à rayonnement. Ce travail, ainsi que les expériences d'Ashkin, ont été à la base de ce qui s'est développé plus tard dans les domaines du piégeage d'atomes et des pincettes optiques .

Solitons et communications optiques

Une grande partie de la carrière ultérieure de Gordon s'est concentrée sur l'étude de la transmission des solitons dans les fibres optiques. Il a rapporté la première observation expérimentale de solitons dans des fibres optiques dans un article co-écrit avec RH Stolen et LF Mollenauer. Dans un article fondateur de 1986, Gordon a expliqué et formulé la théorie du décalage de fréquence propre aux solitons qui avait été observé auparavant dans des expériences. La même année, avec le professeur HA Haus du Massachusetts Institute of Technology (MIT), il a prédit et quantifié l'effet de gigue temporelle résultant du couplage entre les solitons et le bruit d'amplification optique dans les systèmes optiques amplifiés. Cet effet s'est avéré être l'un des facteurs les plus fondamentaux pour déterminer la performance des systèmes solitons et il est maintenant largement reconnu comme l'effet Gordon-Haus. En 1990, Gordon et Mollenauer ont prédit et analysé l'augmentation du bruit de phase résultant de la non-linéarité optique des fibres. Ce phénomène, souvent appelé effet Gordon-Mollenauer, a été un facteur clé pour empêcher l'utilisation de solitons dans les communications optiques cohérentes.

La contribution majeure la plus récente de Gordon au domaine des communications par fibre optique a été la formulation mathématique du phénomène de dispersion de mode de polarisation (PMD), qui constitue l'un des facteurs les plus importants pour déterminer la performance des systèmes à fibre optique. Son article, co-écrit avec H. Kogelnik , est paru dans les Actes de la National Academy of Sciences, et la formulation qui y est présentée est devenue la norme dans de nombreux textes ultérieurs traitant des phénomènes de polarisation dans les fibres optiques.

Sociétés et distinctions

Les références

Liens externes