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对话:Monika Schleier-Smith

莫妮卡Schleier-Smith头像
Monika Schleier-Smith,斯坦福大学物理学副教授 图片由SLAC国家加速器实验室提供

玛雅·阿杰梅拉,科学学会主席兼首席执行官,《科学》杂志出版商科学新闻,她与2001年科学人才搜索的校友、被评为SN 10的莫妮卡·施莱尔-史密斯(Monika Schleier-Smith)聊天,科学新闻10位科学家的名单2019年.施莱尔-史密斯是斯坦福大学物理学副教授,最近获得了麦克阿瑟奖学金。我们很高兴分享一段经过编辑的对话摘要。

当你还是高中生的时候,做科学研究是什么感觉,它对你的生活有什么影响?有没有什么特别的时刻仍然让你印象深刻?

高中时,我有幸在附近的MITRE公司进行了尖端纳米技术的研究。在这么小的年纪就有这样的经历是非常有力量的。我得到了一个开188bet金宝搏官网放式的研究问题,导师给了我信心,让我——一个16岁的孩子——也能解决这个问题。我花了整个夏天阅读科学文献,学习新技术,比如计算化学。我可以自由地提出自己的想法,这最终带来了几项专利、一篇论文和我的第一次科学合作。在这么小的年纪就能全身心地投入到科学研究中,这真的是一种奇妙的经历。

当你在2020年Virtual Regeneron国际科学与工程博览会上发言时,你分享了一些你的童年。你在哪里长大,谁是你的榜样?

我在华盛顿特区外的弗吉尼亚州北部长大,上的是托马斯·杰斐逊高中。虽然我的哥哥对我的影响很大,但很难找出一个榜样。我开始从他那里了解物理学家的思维方式。他会采取物理学家的态度,在信封背面写下方程,用第一性原理来解决问题。

我在托马斯·杰斐逊高中也有过一段奇妙的经历,和一群很棒的朋友在一起,他们是数学队的一员,也是田径运动员。有可能拥有这种全面发展的生活。我们在数学和科学上互相激励,这真的很棒。

对于那些想在高中或大学阶段取得研究进展,但由于COVID-19大流行而被限制在家的学生,您有什么建议?

有可能的是,被限制在家里可能会给你更多的时间来创造和做你想做的事情,而不是所有的课外活动,否则可能会让你忙碌。我高中的一段美好回忆是一个由我自己的好奇心驱使的项目。188bet金宝搏官网我读了一本关于分形的书,了解到分形出现在音乐中。作为一名业余小提琴手,我被这个想法深深吸引,并开始研究通过分析音乐中的分形图案我能学到什么。我进行了一项数学分析,以确定我是否能确定某一特定作品是在哪个时代创作的。那实际上变成了一个科学展览项目。

Monika Schleier-Smith实验室照片
Monika Schleier-Smith在她斯坦福的实验室里使用激光冷却原子来研究量子信息的传输。
你目前在做什么?

我的研究小组做激光冷却原子的实验,这是我在研究生院开始做的。我认为它是研究量子力学和推进我们对量子系统的控制的一个很好的模型系统,直到它们最终会产生一些技术影响。你最可能在新闻中读到的应用是量子计算——这是我感兴趣的一个领域——但也有一些应用,比如医学成像中使用的精确传感器,可能会受益于量子控制的进步。

量子技术旨在开发的关键现象被称为纠缠,本质上说,一个人可以以一种不存在于一个粒子的方式编码信息,但它可以被非定域,隐藏在许多粒子之间的相关性中。在特定的粒子之间产生这些关联需要控制哪些粒子相互作用,哪些不相互作用——这几乎就像通过耳语或发送短信在特定的人之间分享一个秘密。在我的实验室里,我们用激光来控制原子之间的相互作用,目的是扩大我们可以创造的纠缠的种类。我们也在研究量子模拟,也就是我们用这些原子作为模型系统来回答其他物理领域的问题,从材料科学到量子引力。

祝贺你获得2020年麦克阿瑟奖。你希望用这笔资金做什么?

我还在考虑如何利用这笔拨款。到目前为止,被提名为院士让我有机会与更广泛的观众分享量子物理学。188bet金宝搏官网这是我欣赏的。

作为一名杰出的黑人女性物理学家,你觉得在你的道路上有什么独特的障碍吗?你是如何克服它们的?

我认为我没有遇到过独特的挑战。在任何职业中,每个人都会面临一些挑战。也就是说,我认为作为物理学领域的一名女性,我必须适应在有时武断的物理学交流文化中感到舒适。

物理学家经常通过陈述一个问题,然后看看是否有人不同意它。我指出某人错误的自然方法是问一个问题。但有时这并没有被听到。我不喜欢过分概括,但我认为这更像是女性的沟通方式。

当其他人都更武断、看起来更自信时,这可能会令人沮丧。不被吓倒也需要一段时间,我也需要一段时间来学习如何用别人能听到的方式说话。最近,我告诉我的一个研究生,这是我必须学习的东西,她很震惊。她说她无法想象我不自信。

你认为科学领导人和决策者采取什么战略和行动来对抗科学文盲和虚假信息是至关重要的?

我当然不是这方面的专家,但我的主要直觉是,我们能做的最好的事情是在很小的时候就培养科学意识,鼓励对世界的好奇心。在这一点上我觉得自己很幸运;虽然我的母亲没有科学背景,但对她来说,在家做简单的科学实验来灌输好奇心是很重要的。

我认为我们的社会越强调科学探究,越给每个人机会,我们的生活就会越好。

对于刚刚开始大学或职业生涯的年轻人,你有什么建议?

找一个你热爱的主题,找一个有你喜欢共事的人的环境。我发现在我做的事情中找到乐趣总是很重要的。有目标和愿景很好,但如果我每天都在做一件事,我想和我喜欢的人一起做。

现在什么事让你夜不能寐?

我得说我不是个多愁善感的人。我是个乐观主义者。我知道像气候变化这样的问题是存在的,但我也看到人们在努力解决这些问题。我可以花很多时间和学生交流,这是我的工作最大的好处。他们中的一些人是忧虑者,这是一件好事。他们也带来了很多想要改善周围世界的正能量。所以这也许是我保持乐观的原因——我身边总是围绕着那些致力于解决世界上所有问题的年轻人。

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