Kvanttihiukkanen jättää ympäristöönsä muistijäljen (Väitös FM Pinja Haikka, 14.6.2013)

Turun yliopiston väitöstiedote 6.6.2013

Ihmisten käytöstä ohjaa vahvasti se, mitä he ovat aiemmin tehneet. On lähes mahdotonta kuvitella toimintaa, johon menneisyys ei vaikuttaisi jollain tavalla. Fysikaaliset systeemit ovat ihmisiä hajamielisempiä. Kun pallo heitetään ilmaan, sen rata määrittyy sen mukaan, missä kulmassa ja millä voimalla se viskataan. Käyttäytymiseen ei vaikuta se, oliko pallo ennen heittoa varastossa vai jalkapallokentällä.

 
Pinja Haikan väitöskirjatutkimuksessa tutkitaan muistin käsitettä kvanttifysiikassa. Kvanttifysiikka kuvaa aineen ja valon pienimpien osasten, atomien ja fotonien käyttäytymistä.
 

Kvanttihiukkaset rikkovat arkielämän lainalaisuudet

Atomitasolla fysiikan lainalaisuudet poikkeavat radikaalisti niistä säännöistä, jotka määräävät arkielämän fysiikkaa. Kvanttihiukkaset voivat olla monessa paikassa samanaikaisesti ja kulkea seinien läpi.
 
– Erityisen kiinnostava ilmiö on niin sanottu kvanttilomittuminen, joka kuvaa erityisen vahvaa kietoutumista kvanttihiukkasten välillä. Lomittuneet hiukkaset vaikuttavat toistensa käytökseen tavalla, joka arkilogiikan valossa tuntuu lähes yliluonnollisesta, Pinja Haikka kertoo.
 

Muistijälki vaikuttaa kvanttihiukkasen käyttäytymiseen

 Kvanttihiukkset lomittuvat väistämättä ympäristönsä kanssa.

 
– Tämä vahva vuorovaikutus johtaa siihen, että hiukkanen jättää ympäristöönsä muistijäljen, joka puolestaan vaikuttaa sen tulevaan käytökseen. Yksi väitöstutkimuksen tärkeimmistä tavoitteista oli tämän muisti-ilmiön systemaattinen tutkimus ja karakterisointi yksinkertaisia fysikaalisia malleja käyttäen, Haikka sanoo.
 
Tyypillisesti vuorovaikutus ympäristön kanssa heikentää hiukkasen kvanttiominaisuuksia. Mitä pidempään hiukkanen vuorovaikuttaa ympäristön kanssa, sitä enemmän se alkaa muistuttaa arkista biljardipalloa.
 
– Kvanttiominaisuudet voivat kuitenkin olla erittäin arvokkaita muun muassa kvanttilaskennassa. Siksi on tärkeä ymmärtää, milloin ympäristön muisti voi hidastaa siirtymää kvanttimaailmasta arkimaailmaan.
 
***
Perjantaina 14. kesäkuuta 2013 kello 12 esitetään Turun yliopistossa (Quantumin auditorio, Vesilinnantie 5) julkisesti tarkastettavaksi filosofian maisteri Pinja Maria Emilia Haikan väitöskirja ”Non-Markovian dynamics and quantum information probes”. Virallisena vastaväittäjänä toimii professori Susana Huelga Ulmin yliopistosta Saksasta ja kustoksena professori Petriina Paturi.
 
FM Pinja Haikka on syntynyt vuonna 1985 Helsingissä ja kirjoittanut ylioppilaaksi 2004 Helsingin Suomalaisesta Yhteiskoulusta. Hän on valmistunut filosofian maisteriksi 2009 Turun yliopistosta, jossa hän parhaillaan toimii tohtorikoulutettavana. Väitös kuuluu teoreettisen fysiikan alaan.
Väittelijän yhteystiedot toimittajia varten: puhelin 045 882 7232, s-posti pmehai[at]utu.fi
 
 
Väitöskirjan myynti: Turun yliopiston verkkokauppa UTUshop, https://utushop.utu.fi/c/2-annales-universitatis-turkuensis/  
 
Väitöskirja on julkaistu myös Turun yliopiston sähköisessä julkaisuarkistossa: https://www.doria.fi/handle/10024/90677  

 

Asiasana:
Tagit:
Julkaistu 6.6.2013 8:35 ,  Päivitetty 6.6.2013 8:36

20014 Turun yliopisto, Finland
Puhelinvaihde: 029 450 5000

Henkilöhaku

Seuraa meitä: 
Facebook   Twitter   Instagram   Youtube   LinkedIn
Opiskelu Tutkimus Palvelut ja yhteistyö Yliopisto Tiedekunnat ja yksiköt Ajankohtaista Lahjoita
© Turun yliopisto