Väitös (teoreettinen fysiikka): FM Olli Siltanen
Aika
2.6.2023 klo 12.00 - 16.00
FM Olli Siltanen esittää väitöskirjansa ”Decoherence and reservoir engineering in linear optical systems” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 2.6.2023 klo 12.00 (Turun yliopisto, päärakennus, Tauno Nurmela -sali, Turku).
Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-9282-9.
Vastaväittäjänä toimii professori Rosario Lo Franco (Palermon yliopisto, Italia) ja kustoksena professori Kalle-Antti Suominen (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on teoreettinen fysiikka.
***
Tiivistelmä väitöstutkimuksesta:
Kvanttimekaniikka on yksi menestyneimpiä fysiikan teorioita. Se kuvaa, miten luonto käyttäytyy atomien ja fotonien kaltaisten alkeishiukkasten tasolla. Kvanttimekaniikkaan liittyy useita epäintuitiivisia piirteitä. Sen mukaan hiukkaset voivat muun muassa olla useassa eri tilassa samanaikaisesti tai olla keskenään lomittuneita. Erilaiset kvanttiteknologiat pyrkivät hyödyntämään näitä ominaisuuksia.
Kvanttisysteemit ovat kuitenkin hyvin herkkiä ympäristön vuorovaikutuksille. Kyseisten vuorovaikutusten seurauksena kvanttisysteemit voivat kokea dekoherenssia eli menettää erilaisille sovelluksille suotuisat ominaisuutensa. Teknologisten syiden lisäksi dekoherenssia on tärkeä ymmärtää myös perustavanlaatuisemmista syistä. Se voi selittää, miksi emme kohtaa kummallisia kvantti-ilmiöitä arkielämissämme.
Väitöskirjatyössään FM Olli Siltanen on tutkinut dekoherenssia lineaarisen optiikan viitekehyksessä. Siltanen on kehittänyt menetelmiä, joilla hallita ja hyödyntää fotoneihin liittyvää dekoherenssia.
Tyypillisesti dekoherenssin mielletään olevan haitallista; vaikka tietyntyyppinen melu voi olla toista hyödyllisempää, kvanttisysteemit tulisi aina pyrkiä eristämään haitallisesta ympäristöstään ja melusta. Väitöskirjassaan Siltanen esittää, että näin ei aina ole. Tietyissä tilanteissa dekoherenssi voi olla hyödyllisempää kuin jos melua ei olisi ollenkaan. Dekoherenssin avulla voidaan esimerkiksi parantaa erilaisten parametrien arviointitehtävien tarkkuutta.
Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-9282-9.
Vastaväittäjänä toimii professori Rosario Lo Franco (Palermon yliopisto, Italia) ja kustoksena professori Kalle-Antti Suominen (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on teoreettinen fysiikka.
***
Tiivistelmä väitöstutkimuksesta:
Kvanttimekaniikka on yksi menestyneimpiä fysiikan teorioita. Se kuvaa, miten luonto käyttäytyy atomien ja fotonien kaltaisten alkeishiukkasten tasolla. Kvanttimekaniikkaan liittyy useita epäintuitiivisia piirteitä. Sen mukaan hiukkaset voivat muun muassa olla useassa eri tilassa samanaikaisesti tai olla keskenään lomittuneita. Erilaiset kvanttiteknologiat pyrkivät hyödyntämään näitä ominaisuuksia.
Kvanttisysteemit ovat kuitenkin hyvin herkkiä ympäristön vuorovaikutuksille. Kyseisten vuorovaikutusten seurauksena kvanttisysteemit voivat kokea dekoherenssia eli menettää erilaisille sovelluksille suotuisat ominaisuutensa. Teknologisten syiden lisäksi dekoherenssia on tärkeä ymmärtää myös perustavanlaatuisemmista syistä. Se voi selittää, miksi emme kohtaa kummallisia kvantti-ilmiöitä arkielämissämme.
Väitöskirjatyössään FM Olli Siltanen on tutkinut dekoherenssia lineaarisen optiikan viitekehyksessä. Siltanen on kehittänyt menetelmiä, joilla hallita ja hyödyntää fotoneihin liittyvää dekoherenssia.
Tyypillisesti dekoherenssin mielletään olevan haitallista; vaikka tietyntyyppinen melu voi olla toista hyödyllisempää, kvanttisysteemit tulisi aina pyrkiä eristämään haitallisesta ympäristöstään ja melusta. Väitöskirjassaan Siltanen esittää, että näin ei aina ole. Tietyissä tilanteissa dekoherenssi voi olla hyödyllisempää kuin jos melua ei olisi ollenkaan. Dekoherenssin avulla voidaan esimerkiksi parantaa erilaisten parametrien arviointitehtävien tarkkuutta.