Steven M. Girvin, född 5 april 1950 i Austin, Texas, USA, är en amerikansk fysiker som är Sterling Professor i fysik och professor i tillämpad fysik vid Yale University. Han är känd för sitt teoretiska arbete om kvantmekanik i mångkroppssystem, som den fraktionerade kvant-Hall-effekten, och som medutvecklare av kretskvantelektrodynamik (krets QED), tillämpningen av kvantoptikens idéer på supraledande mikrovågskretsar. Circuit QED är nu den ledande arkitekturen för konstruktion av kvantdatorer baserade på supraledande qubits. Han invaldes 2007 som utländsk ledamot av svenska Vetenskapsakademien.

Biografi Girvin  gick på gymnasiet i Brant Lake, New York, där han tog examen med en klass på fem elever. Han gick på Bates College där han var Charles M. Dana-stipendiat och valdes in i Phi Beta Kappa, där han tog en kandidatexamen i fysik 1971. Han tog också en masterexamen vid University of Maine 1973.

Girvin avslutade senare forskarstudier vid Princeton University som National Science Foundation Graduate Fellow, där han tog en magisterexamen 1974 och en doktorsexamen 1977. Hans doktorsavhandling, publicerad 1976, hade titeln Topics in Condensed Matter Physics: The Role of Exchange in the Lithium K Edge and the Fluorescence Spectrum of Heavily Doped Cadmium Sulphide. Hans doktorandhandledare var John J. Hopfield, som senare fick Nobelpriset i fysik 2024.

Karriär Tidig karriär Från 1977 till 1979 arbetade Girvin som postdoktoral forskare vid både Indiana University Bloomington och Chalmers tekniska högskola, under ledning av G.D. Mahan. Han hade sedan en fysikerposition vid National Bureau of Standards från 1979 till 1987, där han fick Department of Commerce Bronze Medal for Superior Federal Service 1983. Han började på fakulteten vid Indiana University 1987, där han utnämndes till Distinguished Professor 1992, innan han flyttade till Yale 2001.

Yale University Vid Yale utnämndes Girvin ursprungligen till Eugene Higgins-professor i fysik år 2005. Utöver sin forskning och undervisning innehade han högre administrativa roller, som biträdande rektor för vetenskap och teknik från 2007 till 2015, och som biträdande rektor för forskning från 2015 till 2017, med ansvar för forskning och strategisk planering inom grundvetenskap och teknik vid universitetet, samt entreprenörskap, innovation och tekniköverföring. År 2017 avgick han från sin administrativa roll för att återgå till undervisning och forskning på heltid.

I september 2020 utsågs Girvin till grundande direktör för Co-design Center for Quantum Advantage (C2QA) vid Brookhaven National Laboratory, ett av fem nationella forskningscentra för kvantinformationsvetenskap som finansieras av energidepartementet.C2QA består av huvudutredare vid 24 institutioner som arbetar med grundforskning för att förbättra prestandan hos kvantdatormoduler. Han tjänstgjorde i denna roll fram till 2021.

I juni 2024 blev Girvin, som då var Eugene Higgins-professor i fysik, Sterling-professor i fysik, den högsta akademiska utmärkelsen som tilldelas en fakultetsmedlem vid Yale. Han innehar befattningar både som professor i fysik och som professor i tillämpad fysik vid Yale School of Engineering & Applied Science.

Girvin har också suttit i rådgivande nämnder för kvantinriktade forskningscentra vid University of Maryland, University of Washington, California Institute of Technology, Kavli Institute for Theoretical Physics och Nordic Institute for Theoretical Physics (NORDITA). Han var en av grundarna av vetenskapliga rådgivande nämnder för Simons Foundation och tjänstgjorde i programkommittén för Nobelsymposium om framväxande kvantteknologier från 2018 till 2022.

Forskning Girvins forskningsinriktning har varit den teoretiska studien av kollektivt kvantbeteende i starkt korrelerade mångkroppssystem och deras fasövergångar. Han har arbetat med problem som kvant-Hall-effekten, övergången mellan supraledare och isolator och kvantspinnkedjor. Under sin karriär har han publicerat mer än 300 artiklar och hållit mer än 600 föredrag och presentationer.

QED-krets Girvin arbetar med experimentalisterna Robert Schoelkopf och Michel Devoret med det tekniska problemet att bygga en kvantdator, och med att utveckla "krets QED" med hjälp av supraledande elektriska kretsar. Gruppen implementerade experimentellt den första helelektroniska kvantprocessorn och exekverade två-kvantbits kvantalgoritmer 2009. Devoret fick senare Nobelpriset i fysik 2025 för sitt tidigare arbete med makroskopisk kvanttunnling i supraledande kretsar.

Kvantfelkorrigering År 2023 demonstrerade Yale-gruppen, inklusive Girvin, för första gången realtidskvantfelkorrigering bortom brytpunkten, med hjälp av en bosonisk kod i en supraledande kavitet. Detta resultat, publicerat i Nature, visade att en felkorrigerad logisk qubit kunde överträffa sin bästa fysiska komponent, en viktig milstolpe inom kvantberäkningsområdet.

Girvin et al. föreslog och demonstrerade även en qubit-arkitektur med dubbla skenor i kaviteten, där kvantinformation kodas i enfotonsubrummet i två supraledande mikrovågskaviteter. Denna metod gör det möjligt att detektera och omvandla dominanta fotonförlustfel till raderingsfel, vilka är lättare att korrigera. Förslaget publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences år 2023, och den experimentella demonstrationen av raderingsdetekterade logiska mätningar publicerades i Nature Physics år 2024.

Publikationer Girvin var medredaktör för boken The Quantum Hall Effect, som har översatts till japanska, kinesiska och ryska. Tillsammans med medförfattaren Kun Yang publicerade Girvin 2019 läroboken Modern Condensed Matter Physics från Cambridge University Press.

Utmärkelser och priser Girvin, James P. Eisenstein och Allan H. MacDonald vann 2007 års Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize för deras "Fundamental experimental and theoretical research on correlated many-electron states in low dimensional systems".

George E. Pake Prize, American Physical Society (2026) Sterling Professor i fysik, Yale University (2024) Hedersdoktor (Honoris Causa Doctorate), Chalmers University of Technology (2017) Delade Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize (2007) Utländsk medlem av Kungliga Vetenskapsakademien (2007) Ledamot av American Association for the Advancement of Science (2007) Medlem av National Academy of Sciences (2006) Eugene Higgins-professuren i fysik, Yale University (2005) Ledamot av American Academy of Arts and Sciences (2004) Conde-priset för undervisningsexcellens inom fysik, tillämpad fysik och astronomi, Yale University (första mottagare, 2003) Distinguished Professor, Indiana University (1992) Ledamot av American Physical Society (1989) Department of Commerce Bronze Medal för överlägsen federal tjänst (1983) Phi Beta Kappa (Bates College, 1971)

Referenser

Noter

Externa länkar

Girvin's Yale homepage Yale Department of Physics profile Google Scholar profile Yale Quantum Institute profile

Kategori:Amerikanska fysiker under 2000-talet Kategori:Alumner från Bates College Kategori:Alumner från Princeton University Kategori:Alumner från University of Maine Kategori:Personer verksamma vid Yale University Kategori:Forskare från delstaten New York Kategori:Forskare från Texas Kategori:Ledamöter av Kungliga Vetenskapsakademien Kategori:Ledamöter av American Academy of Arts and Sciences Kategori:Ledamöter av National Academy of Sciences Kategori:Män Kategori:Födda 1950 Kategori:Levande personer Kategori:Personer från Austin, Texas Kategori:Personer från Warren County, New York Kategori:Hedersdoktorer vid Chalmers tekniska högskola