mini|Tracy Northup (2019) Tracy E. Northup (* 1978 in Newton) ist eine US-amerikanische Physikerin, die an Schnittstellen für das Quanteninternet arbeitet. Sie ist ordentliche Professorin an der Universität Innsbruck.

Leben Sie erwarb ihren Bachelor-Abschluss in Physik an der Harvard University. Anschließend zog sie an die Westküste der Vereinigten Staaten und promovierte am California Institute of Technology, wo sie unter der Leitung von H. Jeff Kimble die Wechselwirkung einzelner Atome mit Licht in optischen Resonatoren untersuchte. 2008 wechselte sie als FWF-Marie-Curie-Stipendiatin und später als Elise-Richter-Stipendiatin in die Forschungsgruppe von Rainer Blatt am Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck.

Im Jahr 2015 gründete sie als Assistenz-Professorin in Innsbruck ihre eigene Arbeitsgruppe zu Quantenschnittstellen zwischen Licht und Materie sowie zukünftigen Quantennetzwerken und wurde 2016 mit dem österreichischen Start-Preis ausgezeichnet. 2017 erhielt sie eine auf fünf Jahre befristete Ingeborg-Hochmair-Professur. 2022 erfolgte ihre Berufung zur Universitätsprofessorin.

Sie ist Mitglied des Erwin Schrödinger Center for Quantum Science & Technology (ESQ) und Teil der Quantum Internet Alliance (QIA), einem von der EU im Rahmen des Quantum Technologies Flagship geförderten Netzwerkes zur Entwicklung des Quanteninternets. Seit 2022 ist sie stellvertretende Sprecherin des österreichischen FWF-Spezialforschungsbereichs mit dem Titel BeyondC: Quantum Information Systems Beyond Classical Capabilities.

Forschung In ihren frühen Arbeiten konnte sie zeigen, wie einzelne Atome in Resonatoren kontrolliert mit Licht in eine quantenmechanische Wechselwirkung gebracht werden können. Das war entscheidend für die Entwicklung von Quanten-Netzwerken, in denen Information mittels Photonen von Atom zu Atom übertragen wird.

In ihrem Start-Preis-Projekt forschte sie daran, ein freischwebendes Glaskügelchen und ein einzelnes gefangenes Ion in einem optischen Resonator zu kombinieren und auf diese Weise nichtlinear zu koppeln. Mit dieser Anordnung soll das Glaskügelchen in Superposition gebracht werden, das heißt in einen quantenmechanischen Zustand, in dem die Nanokugel sich an zwei Orten gleichzeitig befindet.

Man geht davon aus, dass Fehler in Ionenfallen, wie sie auch Northup für ihre Experimente verwendet, von schwach leitenden Materialien wie den Oxidschichten herrühren, die sich auf Metalloberflächen bilden. Die Wissenschaftlerin hat Ansätze entwickelt, um die Auswirkungen dielektrischer Materialien auf die Teilchen in Ionenfallen zu bewerten. In ihren Ionenfallensystemen kann sie den Abstand zwischen den Ionen und den dielektrischen optischen Komponenten steuern und nutzt das Fluktuations-Dissipations-Theorem zur Berechnung des experimentellen Rauschens.

Im Rahmen ihre Arbeit an Schnittstellen für das Quanteninternet war sie an der Entwicklung des ersten Betriebssystems (QNodeOS) beteiligt, das die Programmierung von Anwendungen für Quantennetzwerke und deren Ausführung auf Quantennetzwerkknoten ermöglicht.

Veröffentlichungen (Auswahl)

Weblinks Tracy Northup an der Universität Innsbruck

Einzelnachweise

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