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无视性质:通过量子控制操纵能量和物质

通过科学的态度家庭和家乡的启发,斯韦特兰娜Malinovskaya总是有总带着,从俄罗斯到德国,美国,斯蒂文斯理工学院的研究精神

Abstract depiction of quantum physics

这个月,太阳城网站网址将举办第五届年度ITS 引进一个女孩工程!天 在泽西城小学brensinger事件。整个二月,我们正在分享的也有一些我们的女教师和学生的故事,以及他们是如何关键 我们的任务 启发,培育,并在明天的技术为中心的环境教育领导者,同时促进我们这个时代最具挑战性问题的解决。

这些显着的研究人员是女性的成就赢得了史蒂文斯这关键贡献者 铜奖 在美国工程教育学会的首届多样性奖励计划帮助我们作出“在增加多样性,包容性显著的,可衡量的进展,并实现程度的结果。”


在技​​术的量子太阳城网站网址的研究人员正在利用激光,制定和完善相关的网络安全,成像技术;和用于计算,通信和遥感光学器件。的可能性是巨大的,并随身携带,因为我们知道它变换技术的潜力。

当一个区域史蒂文斯研究人员正在对先进的激光技术,快速找出独特的应用是利用量子方法控制分子和充满活力的现象操纵。假设你需要诊断癌症和你的挑战是要做到这一点在早期阶段,无创。你怎么能调整激光来获得图像来区分之间微量的癌细胞和健康细胞?

这样的问题是什么 斯韦特兰娜malinovskaya-a量子物理学家,并在副教授 物理系 在史蒂文斯在她的放样答案 超快动力学和控制理论组 使用基于激光的方法量子控制。

Malinovskaya是创新业务,超出进程自然。自然,她研究的分子和充满活力的现象的秩序,然后利用量子调控方法来增强或修改其行为。 “成为激光技术进步的监测结果,量子,并通过了可能性治理和工艺工程师在此事激光辐射的科学探索驱动的,”她说。

在检测癌症早期征兆的情况下,癌细胞Malinovskaya解释具有与健康细胞略微不同的振动频率。超快,从激光脉冲辐射的强度可以,脉冲持续时间被调整,和颜色仅响应使得从癌细胞是可见的。

在查理五世在史蒂文斯Malinovskaya的研究计划。舍费尔,JR。的工程与科学重点放在基于量子成像和检测技术,分子冷却,多粒子纠缠的量子控制和预防消相干,所有的化学有着广阔的应用,生物医药,量子信息科学,更加的学校。

黄玉屏,物理学教授和副教授的主任 中心量子科学与工程 凡Malinovskaya是一个附属教员,说:“像这样的理论取向是很重要的量子传感技术和它的许多潜在的应用,一个在量子中心的研发重点领域。”

远程检测的能量,或者,快的车

用于癌症检测到的那些类似的方法可以实现,寻找分子结构可能存在危险,易爆和危险:如污染物。的方法中使用,不仅可以增加相关分子之间进行区分的能力,但也增加了灵敏度测量的特定化学物质的痕量,并且以高准确度,甚至从远处远。

为$ 375万只起海军研究局新批了她的项目“量子增强快餐车[飞秒自适​​应光谱技术,相干反斯托克斯拉曼散射]远程检测使用多静平台,” Malinovskaya将继续她的调查量子调控。

“随着量子增强快速车,”她说,“我们应用量子控制方法,以增强从在向后方向上的目标分子的相干信号,以便能够远程地检测它们。”

相干性 这是一个量子现象指的电磁波-具体来说,具有稳定的性能和固定的关系及其阶段之间。当我们观看海洋,我们看到了一个波动五月,和一拨交叉处,在不同的速度,产生一个新的浪潮。有海浪在海洋和混乱移动任意阶段,或者, 语无伦次。当所有但波是同相的,如在高这样的海啸波,或者在Malinovskaya的研究的情况下,激光辐射,则波被说成是在相干性。有了合适的激光器,可以以非常高的相干性而产生的电磁波。

不仅激光辐射具有波的性能;此事可以看作是波了。也就是说,原子和分子可通过这些波函数说明。

“这是大自然的这种普遍和统一的财产,” Malinovskaya说。 “它提供从一种形式到另一种的能量流。为了能够检查一下吧,我们先投入理解​​它是如何发生的自然和努力揭示辐射与物质的相互作用的机制。然后,我们预测如何,例如,以改变辐射波的最大化相干相位以原子和分子的波函数。这是量子斯塔克控制的一种方式。

“[这项工作]提出在快一个全新的方法,”她继续说。 “在脉冲串每按一次进行分析,并使用机器学习算法来控制”。

快餐车的应用程序可以通过无人机,无人驾驶飞机或携带激光器使用,使他们能够进行更多的设置和精密的检测特定类型的分子。由无人驾驶飞机携带先进的新型激光器能够满足高相干性的要求。这些检测,甚至在远的距离。

“为了让这些激光器在一些专为特定点到最佳状态响应分子某种方式干扰,我需要计算在哪里小心辐射的这些波相交一公里远,也许,” Malinovskaya说。

从艺术到科学的旅程

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斯韦特兰娜malinovskaya

Malinovskaya在物理的兴趣几乎是与生俱来的。作为第二代的物理学家,她在一个家庭中长大,暴露了她在艺术和科学两个,为她提供了多样化的选择与路到追求那广泛的兴趣。她的父亲,一个物理学家,启发她热爱科学的。与此同时,她的母亲,谁是一名高中老师的绘画,在艺术指导她。在她的成长期,她从事绘画,舞蹈和音乐。她在钢琴班一所音乐学校毕业,在新西伯利亚国立大学舞蹈系被录取。

她的家乡,akademitown在新西伯利亚,俄罗斯是西伯利亚的教育和科学中心,主机35个科研院所以及新西伯利亚州立大学Malinovskaya说,“研究精神是在空气中。”这是沿袭了她的生活整个精神。

在她的高中里,大多数Malinovskaya被吸引到物理学,生物学和文学。 “生物物理学的领域还处于起步阶段,在那个时候,至少在我居住的,它是给广大的预期突破性的发现,”她说。 “所以,我选择是在新西伯利亚国立大学我的专业化生物物理学。”

然后,在她的Ph.D.研究中,她移动了理论物理,想要更好地理解的性质和复杂的结构及其功能的物理性能。她的非传统的铁磁性的调查(那种磁性显示金属有机化合物),她获得了著名的亚历山大·冯·洪堡奖学金工作于德国海德堡大学的研究科学家。

量子控制的关键作用

据Malinovskaya,“我们正经历着科技量子爆炸。科学已经,已经成为越来越多的跨学科,与扮演着举足轻重的角色物理学奥因斯进步的最前沿物理学和自然的普及基本规律。愿你遵守物理定律和原理的作用无处不在。如今,物理学自然集成到其他学科,是核心知识进步“。

量子物理学的应用非常广泛。 Malinovskaya引用量子计算,量子物质,使量子传感和成像,以及更多:“所有这些科学和技术驱动的量子控制,”她说。 “量子控制是最重要的,在这些领域的发展。

“基于量子原理,通过富集或独资技术的新时代正在到来,这将提供生活和长寿标准的主要上升。”

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