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James P. Gordon
James P Gordon.jpg
James P. Gordon (1928-2013)
Nació(20 de marzo de 1928 )20 de marzo de 1928
Nueva York , Nueva York
Fallecido21 de junio de 2013 (21 de junio de 2013)(85 años)
Manhattan, Nueva York, Nueva York
NacionalidadEstados Unidos
alma materInstituto de Tecnología de Massachusetts de la Universidad de Columbia
Carrera científica
CamposFísica
InstitucionesLaboratorios Bell
Asesor de doctoradoCharles Hard Townes

James Power Gordon (20 de marzo de 1928-21 de junio de 2013) fue un físico estadounidense conocido por su trabajo en los campos de la óptica y la electrónica cuántica . Sus contribuciones incluyen el diseño, análisis y construcción del primer maser en 1954 como estudiante de doctorado en la Universidad de Columbia bajo la supervisión de CH Townes , desarrollo del equivalente cuántico de la fórmula de capacidad de información de Shannon en 1962, desarrollo de la teoría para la difusión de átomos en una trampa óptica (junto con A. Ashkin ) en 1980, y el descubrimiento de lo que ahora se conoce como el efecto Gordon-Haus entransmisión de solitones , junto con HA Haus en 1986. James P. Gordon fue miembro de la Academia Nacional de Ingeniería (desde 1985) y de la Academia Nacional de Ciencias (desde 1988).

Biografía y vida personal [ editar ]

JP Gordon nació en Brooklyn , Nueva York , el 20 de marzo de 1928 y se crió en Forest Hills, Queens y Scarsdale, Nueva York . [1] Su padre, Robert S. Gordon, era abogado y trabajó como vicepresidente y consejero general de National Dairy, ahora Kraftco. Gordon asistió a Scarsdale High School y Phillips Exeter Academy ( promoción de 1945). En 1949 recibió una licenciatura del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y se unió al departamento de física de la Universidad de Columbia.como estudiante de posgrado. Recibió su maestría y doctorado en física en 1951 y 1955, respectivamente. En el marco de su investigación doctoral diseñó, construyó y demostró el exitoso funcionamiento del primer maser junto con Herbert J. Zeiger y con su asesor de doctorado Charles H. Townes . La invención del máser ganó el Premio Nobel de Física, que CH Townes compartió en 1964 con los científicos rusos N. Bassov y A. Prokhorov . A partir de 1955 y hasta su jubilación en 1996, James P. Gordon trabajó como científico en AT&T Bell-Laboratories, donde en el período comprendido entre 1958 y 1980 dirigió el Departamento de Investigación de Electrónica Cuántica, ubicado inicialmente en Murray Hill y más tarde enMunicipio de Holmdel , ambos en el estado de Nueva Jersey. En 1962-1963 pasó un año como profesor invitado en la Universidad de California, San Diego .

En 1960 se casó con Susanna Bland Waldner, una ex programadora de computadoras de Bell-Labs. La pareja tuvo tres hijos: James Jr., Susanna y Sara. Residente de Rumson, Nueva Jersey , murió a los 85 años el 21 de junio de 2013 en un hospital de la ciudad de Nueva York debido a un cáncer. [1] [2]

Además de su carrera científica, Gordon jugó tenis de plataforma , habiendo ganado el Campeonato Nacional de Estados Unidos para dobles masculinos en 1959 y dobles mixtos en 1961 y 1962. [3] [4]

El hermano de Gordon, Robert S. Gordon Jr. (1926-1984) estableció una Clínica de Cólera en Pakistán Oriental, donde hizo contribuciones fundamentales al estudio de esta enfermedad. La Conferencia Gordon en Epidemiología es un premio anual en su honor, otorgado por los Institutos Nacionales de Salud (NIH). [5]

Actividad científica [ editar ]

Láseres y resonadores [ editar ]

Fotografía de James P. Gordon con Charles H. Townes detrás de componentes máser, en la exposición del Museo Nacional de Historia Americana, Washington, DC, EE. UU.

Durante su período de formación doctoral con CH Townes en la Universidad de Columbia, Gordon trabajó en el diseño, análisis y construcción del máser. [6] Este trabajo produjo el primer prototipo de lo que luego evolucionó en el láser (originalmente llamado "máser óptico") y se convirtió en uno de los caballos de batalla más importantes en la tecnología del siglo 20. [7] La contribución posterior de Gordon a los láseres incluyó el análisis del resonador láser de espejo confocal o curvo. Se unió a G. Boyd para introducir el concepto de modos Hermite-Gaussianos en el estudio del resonador, [8]influyendo en todas las investigaciones posteriores realizadas sobre resonadores láser. En su trabajo con RL Fork y OE Martinez en 1994, se propuso un mecanismo para generar dispersión negativa sintonizable utilizando pares de prismas. Esta invención fue fundamental para lograr pulsos láser ultracortos, críticos en muchas aplicaciones que utilizan tecnología láser. [9]

Información cuántica [ editar ]

En 1962, Gordon estudió las implicaciones de la mecánica cuántica en la capacidad de información de Shannon. [10] Señaló los principales efectos de la cuantificación y conjeturó el equivalente cuántico de la fórmula de Shannon para la capacidad de información de un canal. [11] La conjetura de Gordon, probada más tarde por Alexander Holevo y conocida como el teorema de Holevo , se convirtió en uno de los resultados centrales en el campo moderno de la teoría de la información cuántica . [12] En su trabajo con WH Louisell publicado en 1966, Gordon abordó el problema de la medición en la física cuántica, centrándose en particular en la medición simultánea de observables no conmutados. [13]El concepto de "operador de medición", que se introdujo en ese trabajo, fue una versión temprana de lo que actualmente se conoce como medida valorada por operador positivo (POVM) en el contexto de la teoría de la medición cuántica. Después de su retiro, Gordon volvió a abordar el tema de la información cuántica y su último artículo sobre el tema, titulado "Comunicación y medición", se publicó en arxiv un año después de su muerte. [14]

Difusión de átomos [ editar ]

Después de unirse a los esfuerzos de Arthur Ashkin de manipular micropartículas con rayos láser, Gordon escribió la primera teoría que describe las fuerzas de radiación y los momentos en los medios dieléctricos. [15] Más tarde, junto con Ashkin, modeló el movimiento de los átomos en una trampa de radiación. [16] Este trabajo, junto con los experimentos de Ashkin, fue la base de lo que más tarde se desarrolló en los campos de la captura de átomos y las pinzas ópticas .

Solitones y comunicaciones ópticas [ editar ]

Gran parte de la carrera posterior de Gordon se centró en el estudio de la transmisión de solitones en fibras ópticas. Informó de la primera observación experimental de solitones en fibras ópticas en un artículo en coautoría con RH Stolen y LF Mollenauer. [17] En un artículo fundamental de 1986, Gordon explicó y formuló la teoría del cambio de frecuencia propia del solitón que se había observado antes en experimentos. [18] Ese mismo año, junto con el profesor HA Haus del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), predijo y cuantificó el efecto de fluctuación de tiempo resultante del acoplamiento entre solitones y ruido de amplificación óptica en sistemas ópticos amplificados. [19]Se demostró que este efecto es uno de los factores más fundamentales para determinar el rendimiento de los sistemas de solitones y ahora se reconoce ampliamente como el efecto Gordon-Haus. [20] En 1990 JP Gordon y LF Mollenauer predijeron y analizaron la mejora del ruido de fase como resultado de la no linealidad óptica de las fibras. [21] Este fenómeno, a menudo denominado efecto Gordon-Mollenauer, fue un factor clave para prevenir el uso de solitones en comunicaciones ópticas coherentes.

La contribución principal más reciente de Gordon al campo de las comunicaciones de fibra óptica fue la formulación matemática del fenómeno de la dispersión por modo de polarización (PMD), que constituye uno de los factores más importantes para determinar el rendimiento de los sistemas de fibra óptica. Su artículo, en coautoría con H. Kogelnik , apareció en Proceedings of the National Academy of Sciences, y la formulación que allí se presenta se convirtió en estándar en muchos de los textos posteriores que tratan de los fenómenos de polarización en las fibras ópticas. [22]

Sociedades y honores [ editar ]

  • Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física
  • Miembro de la Optical Society of America (OSA)
  • Compañero vitalicio del IEEE
  • Premio Charles Hard Townes (OSA, 1981) http://www.osa.org/Awards_and_Grants/Awards/Award_Description/charlestownes/
  • Academia Nacional de Ingeniería ( miembro desde 1985)
  • Academia Nacional de Ciencias ( miembro desde 1988)
  • Premio Max Born (OSA, 1991) http://www.osa.org/Awards_and_Grants/Awards/Award_Description/maxborn/
  • Premio Willis E. Lamb de ciencia láser y óptica cuántica (2001) http://www.lambaward.org/2001/
  • Medalla Fredrick Ives (OSA, 2002) http://www.osa.org/Awards_and_Grants/Awards/Award_Description/ivesquinn/
  • Miembro honorario de la Optical Society (OSA, 2011) http://www.osa.org/Membership/Member_Categories/Honorary/

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b Martin, Douglas. "James Gordon Dies at 85; Work Paved Way for Laser" , The New York Times , 27 de julio de 2013. Consultado el 29 de julio de 2013.
  2. ^ "James P. Gordon, destacado físico, muerto a los 85" . APP. 26 de junio de 2013.
  3. ^ Lista de campeones nacionales de dobles masculinos en tenis de plataforma
  4. ^ Lista de campeones nacionales de dobles mixtos en tenis de plataforma
  5. ^ Conferencia de Gordon en epidemiología
  6. ^ Gordon, JP; Zeiger, HJ; Townes, CH (15 de agosto de 1955). "El Maser: nuevo tipo de amplificador de microondas, estándar de frecuencia y espectrómetro" . Revisión física . Sociedad Estadounidense de Física (APS). 99 (4): 1264-1274. doi : 10.1103 / physrev.99.1264 . ISSN 0031-899X . 
  7. ↑ Gordon, James P. (1 de mayo de 2010). "Reflexiones sobre el primer maestro". Noticias de Óptica y Fotónica . La sociedad óptica. 21 (5): 34-41. doi : 10.1364 / opn.21.5.000034 . ISSN 1047-6938 . 
  8. ^ Boyd, GD; Gordon, JP (1961). "Resonador confocal multimodo para máseres de longitud de onda óptica milimétrica". Revista técnica de Bell System . Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE). 40 (2): 489–508. doi : 10.1002 / j.1538-7305.1961.tb01626.x . ISSN 0005-8580 . 
  9. ^ Brabec, Thomas; Krausz, Ferenc (1 de abril de 2000). "Campos láser intensos de pocos ciclos: fronteras de la óptica no lineal". Reseñas de Física Moderna . Sociedad Estadounidense de Física (APS). 72 (2): 545–591. doi : 10.1103 / revmodphys.72.545 . ISSN 0034-6861 . 
  10. ^ Gordon, J. (1962). "Efectos cuánticos en sistemas de comunicaciones". Actas de la IRE . Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE). 50 (9): 1898-1908. doi : 10.1109 / jrproc.1962.288169 . ISSN 0096-8390 . S2CID 51631629 .  
  11. ^ Gordon, JP; Miles, PA (1964). Electrónica cuántica y luz coherente . Actas de la Escuela Internacional de Física Enrico Fermi, Curso XXXI. Nueva York: Prensa académica. pag. 156 - 181. OCLC 500770 . 
  12. ^ Holevo, AS (1998). "La capacidad del canal cuántico con estados de señal generales". Transacciones IEEE sobre teoría de la información . 44 (1): 269–273. arXiv : quant-ph / 9611023 . doi : 10.1109 / 18.651037 . ISSN 0018-9448 . 
  13. ^ Mediciones simultáneas de observables no conmutados, JP Gordon y WH Louisell, en Physics of Quantum Electronics, PL Kelley, M. Lax y PE Tannenwald, Eds. Nueva York: McGraw-Hill, 1966, págs. 833-840.
  14. ^ Comunicación y medición: JP Gordon, arXiv: 1407.1326 [quant-ph] (2014).
  15. ↑ Gordon, James P. (1 de julio de 1973). "Fuerzas de radiación y momento en medios dieléctricos". Physical Review A . Sociedad Estadounidense de Física (APS). 8 (1): 14-21. doi : 10.1103 / physreva.8.14 . ISSN 0556-2791 . 
  16. ^ Gordon, JP; Ashkin, A. (1 de mayo de 1980). "Movimiento de átomos en una trampa de radiación" . Physical Review A . Sociedad Estadounidense de Física (APS). 21 (5): 1606-1617. doi : 10.1103 / physreva.21.1606 . ISSN 0556-2791 . 
  17. ^ Mollenauer, LF; Robado, RH; Gordon, JP (29 de septiembre de 1980). "Observación experimental de estrechamiento de pulsos de picosegundos y solitones en fibras ópticas". Cartas de revisión física . Sociedad Estadounidense de Física (APS). 45 (13): 1095–1098. doi : 10.1103 / physrevlett.45.1095 . ISSN 0031-9007 . 
  18. ↑ Gordon, JP (1 de octubre de 1986). "Teoría del desplazamiento de frecuencia propia del solitón". Letras de óptica . La sociedad óptica. 11 (10): 662–4. doi : 10.1364 / ol.11.000662 . ISSN 0146-9592 . PMID 19738721 .  
  19. ^ Gordon, JP; Haus, HA (1 de octubre de 1986). "Paseo aleatorio de solitones amplificados coherentemente en transmisión de fibra óptica". Letras de óptica . La sociedad óptica. 11 (10): 665–7. doi : 10.1364 / ol.11.000665 . ISSN 0146-9592 . PMID 19738722 .  
  20. ^ Agrawal, GP (1995). Fibra óptica no lineal (2ª ed.). Nueva York: Prensa académica. ISBN 978-0123958211.
  21. ^ Gordon, JP; Mollenauer, LF (1 de diciembre de 1990). "Ruido de fase en sistemas de comunicaciones fotónicas utilizando amplificadores lineales". Letras de óptica . La sociedad óptica. 15 (23): 1351–3. doi : 10.1364 / ol.15.001351 . ISSN 0146-9592 . PMID 19771087 .  
  22. ^ Gordon, JP; Kogelnik, H. (25 de abril de 2000). "Fundamentos de PMD: dispersión por modo de polarización en fibras ópticas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 97 (9): 4541–4550. doi : 10.1073 / pnas.97.9.4541 . ISSN 0027-8424 . PMC 34323 . PMID 10781059 .   

Enlaces externos [ editar ]

  • El desarrollo de láseres del sitio web de Science Clarified.
  • Entrevista de Nature Photonics con A. Ashkin sobre el desarrollo del enfriamiento de átomos y las pinzas ópticas
  • Entrevista con CH Townes para el 50 aniversario del láser
  • Explicación del efecto Gordon-Haus, Encyclopedia of Laser Physics and Technology
  • Científicos (incluidos tres premios Nobel) hablan en un simposio celebrado en memoria de Gordon