Jack Harris (Physiker) ⇐ Artikelentwürfe

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Jack G. E. Harris ist ein US-amerikanischer Experimentalphysiker und Professor für Physik und Angewandte Physik an der Yale University, wo er Mitglied des Yale Quantum Institute und des Wright Laboratory ist. Er ist bekannt für seine bahnbrechenden Beiträge auf dem Gebiet der Quantenoptomechanik, darunter die Entwicklung der „Membran-in-the-Middle“-Technik zur Kopplung mechanischer Oszillatoren an optische Hohlräume, hochpräzise Messungen persistenter Ströme in normalen Metallringen und die Erweiterung der Hohlraumoptomechanik auf supraflüssige Heliumsysteme.

== Frühes Leben und Bildung ==
Harris wurde in New York City geboren und wuchs in Martha's Vineyard auf.
Er erhielt seinen Bachelor-Abschluss 1994 von der Cornell University. Während seines Bachelor-Studiums verbrachte er einen Sommer am SLAC National Accelerator Laboratory und arbeitete mit der Gruppe für Beschleunigerphysik zusammen.
== Karriere ==
Von 2001 bis 2004 war Harris Postdoktorand am Harvard-MIT Center for Ultracold Atoms, wo er mit John M. Doyle (John Doyle) und Wolfgang Ketterle an einem kryogenen Atomfangexperiment arbeitete. Er kam 2004 als Assistenzprofessor für Physik und Angewandte Physik an die Fakultät der Yale University.
== Forschung ==

=== Membrane-in-the-Middle-Optomechanik ===
Harris‘ Gruppe entwickelte den „Membran-in-the-Middle“-Ansatz für die Hohlraum-Optomechanik, bei dem eine dünne Siliziumnitrid-Membran in einem hochfeinen optischen Hohlraum platziert wird. Diese Konfiguration, die erstmals 2008 in einem „Nature (journal)|Nature“-Artikel demonstriert wurde, entkoppelt die strengen Anforderungen an die mechanischen und optischen Elemente und ermöglicht so die gleichzeitige Erzielung einer hohen optischen Feinheit und eines hohen mechanischen Qualitätsfaktors in einem einzigen Gerät.
=== Dauerhafte Ströme in normalen Metallen ===
Harris und seine Gruppe führten die ersten endgültigen Messungen persistenter Ströme in normalen (nicht supraleitenden) Metallringen durch, einem quantenmechanischen Effekt, der theoretisch vorhergesagt worden war, aber aufgrund inkonsistenter experimenteller Ergebnisse weiterhin umstritten war. Mithilfe einer neuartigen Technik der Cantilever-Torsionsmagnetometrie maß das Team Dauerströme in einzelnen Aluminiumringen mit einer Empfindlichkeit, die um Größenordnungen höher war als bei früheren Versuchen, und zwar über einen weiten Bereich von Temperaturen, Ringgrößen und Magnetfeldern. Die Ergebnisse, die 2009 in „Science (journal)|Science“ veröffentlicht wurden, stimmten gut mit theoretischen Vorhersagen für nicht wechselwirkende Elektronen überein und lösten eine langjährige Debatte in der mesoskopischen Physik.
=== Supraflüssige Helium-Optomechanik ===
Harris‘ Gruppe erweiterte die Hohlraumoptomechanik auf supraflüssiges Helium und demonstrierte die ersten quantenoptomechanischen Effekte in einer Flüssigkeit. Mithilfe eines faserbasierten optischen Hohlraums, der mit supraflüssigem Helium gefüllt ist, zeigten sie eine starke Kopplung zwischen dem optischen Modus des Hohlraums und den akustischen Modi des Suprafluids und beobachteten Signaturen auf Quantenebene in den akustischen Fluktuationen.
=== Topologie und Ausnahmepunkte ===
Harris' Forschung hat topologische Phänomene (Topologie) in optomechanischen Systemen erforscht. Im Jahr 2016 demonstrierte seine Gruppe die topologische Energieübertragung in einem optomechanischen System mit einem außergewöhnlichen Punkt, veröffentlicht in „Nature (journal)|Nature“.
In einem „Nature“-Artikel aus dem Jahr 2022 entdeckten Harris und sein Mitarbeiter Nicholas Read, dass das Eigenfrequenzspektrum gekoppelter Oszillatoren Zöpfe und Knoten bildet, wenn die Parameter des Systems auf geschlossene Pfade im Parameterraum abgestimmt werden. Das Team beobachtete experimentell Kleeblattknoten und nicht kommutierende Geflechte in einem optomechanischen Resonator und enthüllte eine bisher unbekannte topologische Eigenschaft von Resonatoren.
== Bemerkenswerte Studenten und Postdocs ==
Die Forschungsgruppe von Harris hat eine Reihe von Wissenschaftlern ausgebildet, die später Fakultäts- und leitende Forschungspositionen übernommen haben. Der ehemalige Bachelor-Student Jeff Thompson (Physiker)|Jeff Thompson, der beim Aufbau von Harris‘ Labor half und zu den Membran-in-the-Middle-Experimenten beitrug, ist jetzt außerordentlicher Professor für Elektrotechnik und Informationstechnik an der Princeton University, wo seine Arbeit zum Quantencomputing mit neutralen Atomen mit dem New Horizons in Physics Prize 2023 ausgezeichnet wurde.
Die ehemaligen Postdoktoranden Ania Bleszynski Jayich und Jack Sankey sind Professoren an der University of California, Santa Barbara bzw. der McGill University. Bleszynski Jayich, der Erstautor des Persistent Currents-Artikels „Science“ war, leitet eine Gruppe, die sich mit der Quantenerkennung von Stickstoff-Leerstellenzentren beschäftigt. Lily Childress, ebenfalls eine ehemalige Postdoktorandin, ist Professorin an der McGill University und arbeitet an Quantenoptik und diamantbasierten Quantensystemen. Zu den weiteren ehemaligen Gruppenmitgliedern, die Fakultätspositionen innehaben, gehören Andrew Jayich (University of California, Santa Barbara), Donghun Lee (Korea University), Haitan Xu (Nanjing University), Ben Zwickl (Rochester Institute of Technology) und Glen Harris (University of Queensland). Der ehemalige Doktorand Charles D. Brown II, der die Experimente mit schwebendem supraflüssigem Helium leitete, ist jetzt Assistenzprofessor für Physik in Yale und Mitbegründer der Black In Physics Week.
Ehemalige Studierende und Postdoktoranden haben auch Positionen in der Industrie und in nationalen Labors inne, darunter bei NIST, IBM, Google und verschiedenen Quantentechnologieunternehmen.
== Service und Öffentlichkeitsarbeit ==
Im Jahr 2014 leitete Harris ein Komitee der Yale-Physikabteilung, das den Ort von Edward Bouchets Doktorarbeit für die Anerkennung durch die Historic Sites Initiative der American Physical Society nominierte. Bouchet, der erste Afroamerikaner, der einen Ph.D. erlangte. von einer amerikanischen Universität, schloss seine Physik-Dissertation 1876 in Yale ab. Die APS nahm die Nominierung 2016 an und im April 2017 wurde vor Ort eine Bronzetafel enthüllt.
Harris war Gründungsorganisator und Vorsitzender der Gordon Research Conference (Gordon Research Conferences) zum Thema „Mechanical Systems in the Quantum Regime“ im Jahr 2008, die sich seitdem zu einer alle zwei Jahre stattfindenden Reihe und einem zentralen Veranstaltungsort für die Quantenoptomechanik-Community entwickelt hat.
In Yale fungiert Harris als Fakultätsberater für Queer Affiliated fRiends of physiKs (QuARK) im Fachbereich Physik.
== Ausgewählte Veröffentlichungen ==
Harris ist Autor von über 100 Publikationen mit mehr als 9.000 Zitaten.
Zu den ausgewählten primären Forschungsartikeln gehören:
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== Auszeichnungen und Ehrungen ==
* Vannevar Bush Faculty Fellowship, US-Verteidigungsministerium (2019)
* Fellow der American Physical Society (Abteilung für Atom-, Molekular- und optische Physik | DAMOP), „Für bahnbrechende Experimente in der Optomechanik, die den neuesten Stand der optischen Manipulation mechanischer Quantenbewegungen und der Messung zirkulierender Ströme in mesoskopischen normalen Metallringen vorantreiben“ (2016) * Arthur Greer Memorial Prize (2009)
* DARPA Young Faculty Award (2009)
* Yale University Junior Faculty Fellowship (2008)
* Sloan Research Fellowship (2007)

* [https://harrislab.yale.edu/ Harris Lab in Yale]
* [https://physics.yale.edu/people/jack-harris Profil der Fakultät für Physik]
* [https://scholar.google.com/citations?user=fiiplowAAAAJ Google Scholar-Profil]

Lebende Menschen
Amerikanische Physiker
Fakultät der Yale University
Absolventen der Cornell University
Absolventen der University of California, Santa Barbara
Fellows der American Physical Society
Sloan Research Fellows
Quantenphysiker
Experimentalphysiker
Absolventen der Milton Academy