زندگی نخستین و تحصیلات
مارک جورج ریزن، فیزیکدان آمریکایی است که آزمایشهای خود را در حوزه اپتیک کوانتومی و اپتیک اتمی انجام میدهد. او در شهر نیویورک زاده شد. دکتر رابرت اف. گلدبرگر، عموی وی، معاون دانشگاه کلمبیا و معاون مدیر علمی مؤسسه ملی بهداشت (NIH) بوده است.
ریزن تا زمان مهاجرت خانوادهاش به اسرائیل، در مدرسه والدن در محله آپر وست ساید تحصیل کرد. او دیپلم خود را از دبیرستان دِ شالیت دریافت کرد و در سال ۱۹۸۰، کارشناسی ریاضیات را از دانشگاه تلآویو گرفت. تحصیلات تکمیلی را در دانشگاه تگزاس در آستین و زیر نظر استیون واینبرگ (برنده نوبل فیزیک ۱۹۷۹) و جف کیمبل (از مؤسسه فناوری کالیفرنیا) ادامه داد.
ریزن در سال ۱۹۸۹ دکترای خود را به پایان رساند. از ۱۹۸۹ تا ۱۹۹۱، به عنوان پژوهشگر پسادکتری در بخش زمان و فرکانس مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) با دیوید وینلند (برنده نوبل فیزیک ۲۰۱۲) همکاری کرد.
مسیر آکادمیک
در سال ۱۹۹۱، ریزن به آستین و دانشگاه تگزاس بازگشت و به عنوان استادیار فیزیک مشغول به کار شد. او در ۱۹۹۶ به دانشیاری و در سال ۲۰۰۰ به استادی تمام ارتقا یافت. ریزن هماکنون کرسی استادی بنیان ریکاردسون در رشته فیزیک را در اختیار دارد. در سپتامبر ۲۰۱۷، او به صورت مشترک به استادی در بخش اطفال دانشکده پزشکی دل منصوب شد.
فعالیتهای علمی
ریزن کار علمی خود را در سال ۱۹۸۴ در فیزیک ذرات نظری با استیون واینبرگ آغاز کرد. در ۱۹۸۵، به فیزیک آزمایشگاهی روی آورد و کار با جف کیمبل را شروع کرد. در دوران تحصیلات تکمیلی، نقش مهمی در یکی از نخستین آزمایشهای سنجش حالتهای فشرده نور و همچنین مشاهده شکاف رابی خلأ در حوزه نوری ایفا کرد.
در دوران حضورش در NIST، ریزن یک تله یونی خطی مینیاتوری ساخت که امروزه پایهای برای اطلاعات کوانتومی با یونهای به دامافتاده محسوب میشود.
در دانشگاه تگزاس، گروه ریزن از سردسازی و به داماندازی اتمهای خنثی با لیزر برای بررسی مسائل بنیادین استفاده میکند. آنها موضعیسازی پویا در تکانه اتمها و سرکوب کوانتومی آشوب را مشاهده کردند.
در آزمایشهای دیگر، ریزن و گروهش انتقال کوانتومی اتمها را در شبکه نوری شتابده بررسی کردند. آنها مکانیسم از دستدادن اتم در اثر تونلزنی کوانتومی را مطالعه کردند. برای زمانهای کوتاه، انحراف از قانون واپاشی نمایی در احتمال بقای اتم مشاهده شد. این انحراف کوتاهمدت، برای کاهش یا افزایش نرخ واپاشی به کار رفت که به عنوان اثر زنو کوانتومی یا پدیده ضدزنو شناخته میشود.
گروه ریزن دو آزمایش با چگالش بوز-اینشتین در روبیدیوم و سدیم ساخت. آنها سیستمی برای بررسی و کنترل آمار کوانتومی اتمها و درهمتنیدگی کوانتومی شامل یک چگالش در تله نوری جعبهای همراه با آشکارسازی تکاتمی توسعه دادند.
در آزمایشی مجزا، آنها کُندسازی همدوس پرتوهای مافوق صوت را نشان دادند. با استفاده از یک پاروی اتمی، پرتو تکفام کندی از هلیوم در حالت پایه تولید شد. در رویکردی دیگر، از میدانهای مغناطیسی پالسی برای توقف اتمها و مولکولهای پارامغناطیس استفاده شد. برای خنکسازی بیشتر این ذرات، ریزن و همکارانش مفهوم سد یکطرفه را معرفی کردند تا اتمها یا مولکولها را در پنس نوری انباشت کنند. این روش در دسامبر ۲۰۰۷ به صورت آزمایشگاهی محقق شد. این روش سردسازی، تحقق فیزیکی سردسازی اطلاعاتی است که لئو زیلارد در ۱۹۲۹ آن را پیشنهاد کرد. این پیشنهاد از مفهوم آنتروپی اطلاعاتی برای حل پارادوکس دیو ماکسول استفاده کرد. این روشها در مجموع، به داماندازی و سردسازی اتمهایی که بخش اعظم جدول تناوبی را پوشش میدهند و همچنین مولکولهای پارامغناطیس را ممکن میسازند.
در سال ۲۰۰۹، ریزن و گروهش آزمایشی برای بررسی حرکت براونی یک مهره شیشهای درون پنس نوری در هوا ساختند. آلبرت اینشتین در ۱۹۰۷ مقالهای منتشر کرد و نشان داد سرعت لحظهای حرکت براونی میتواند قضیه تقسیممساوی انرژی را آزمایش کند. اینشتین نتیجه گرفت سنجش این سرعت در عمل غیرممکن است. با این حال، در بهار ۲۰۱۰، گروه ریزن سرعت لحظهای یک ذره براونی در هوا را سنجید. در ۲۰۱۴، این سنجش در آب و استون تکرار شد. دادههای سرعت، توزیع سرعت ماکسول-بولتزمن و قضیه تقسیممساوی انرژی برای ذره براونی را تأیید کردند.
ریزن و همکارانش از این روشهای کنترل اتم برای جداسازی ایزوتوپها با بازدهی بالا استفاده کردند. این آزمایش، غنیسازی لیتیم-۷ را تا خلوص بیش از ۹۹.۹۵ درصد در یک مرحله نشان داد. این روش، جداسازی ایزوتوپی فعالشده و هدایتشده با مغناطیس (MAGIS) نام دارد. یکی از کاربردهای این پژوهش، تولید ایزوتوپهای غنیشده برای پزشکی در نهاد غیرانتفاعی بنیاد پوینتسمن است که ریزن ریاست هیئتمدیره آن را بر عهده دارد.
زندگی شخصی
ریزن متأهل است و در آستین و سنآنتونیوی تگزاس زندگی میکند. او از حامیان حفظ آثار تاریخی و حقوق حیوانات است.
جایزهها و افتخارات
- ۲۰۰۸: مدال ویلیس لمب در علم لیزر و اپتیک کوانتومی
- ۲۰۰۲: جایزه ماکس پلانک از انجمن ماکس پلانک و بنیاد الکساندر فون هومبولت
- ۱۹۹۹: جایزه آی. آی. رابی در فیزیک اتمی، مولکولی و نوری از انجمن فیزیک آمریکا
- ۱۹۹۳-۱۹۹۸: جایزه پژوهشگر جوان بنیاد ملی علوم
- ۱۹۹۲-۱۹۹۵: جایزه پژوهشگر جوان دفتر تحقیقات دریایی
- ۱۹۹۲-۱۹۹۴: پژوهشکار بنیاد آلفرد پی. اسلون
- ۱۹۹۱-۱۹۹۳: عضو کرسی بنیان ریکاردسون
- ۱۹۸۹-۱۹۹۱: بورس پسادکتری شورای ملی تحقیقات
- از ۱۹۸۸: بورس تحصیلی آیبیام
ریزن همچنین عضو انجمن فیزیک آمریکا و انجمن اپتیک آمریکا است.