Interference, noise, and correlation phenomena in quantum devices

Julkaisun otsikon käännös: Interferenssi-, kohina- ja korrelaatioilmiöt kvanttilaitteissa

Juuso Manninen

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Tässä työssä tarkastelen optomekaanisten systeemien kytkeytymistä ympäristöönsä, ei-klassisten tilojen syntymistä tällaisissa systeemeissä ja kyseisen optomekaanisen kytkennän voimistamista erittäin vahvan kytkennän rajalle. Tutkin myös mikromekaanisia värähtelijöitä, jotka paljastavat de Haas—van Alphen -ilmiön grafeenissa.  Kaksitilasysteemeinä esiintyvät epäpuhtaudet ovat usein vuorovaikutuksessa suprajohtavien mikroaaltovirtapiirien kanssa, mikä tekee niiden optomekaanisten systeemien dynamiikkaan aihettamien vaikutusten tutkimisen tärkeäksi. Formuloin kvantti-Langevin-yhtälön tutkittavan systeemin ja ympäristön väliselle kytkennälle, joka on yleinen systeemin vapausasteiden suhteen ja sovellan tätä muotoilua kaksitilasysteemien ympäröimään kaviteettiin. Tämä luo pohjan myös muissa tutkimuksissa havaituille parametrisille efekteilleja epälineaariselle dissipaatiolle.  Tutkin ympäristön aiheuttaman kohinan vaikutuksia myös tutkimusmenetelmäehdotuksessa optomekaaniselle Bell-testille, jossa ei-klassiset korrelaatiot kaviteettikenttien välille syntyvät massiivisen mekaanisen resonaattorin kautta. Tässä tutkimusasetelmassa ennustan CHSH Bellin epäyhtälön rikkoutumisen modernien teknologisten rajojen mukaisilla kohina- ja systeemiparametreilla.  Mekaanisen liikkeen kvanttimekaanista luonnetta voidaan edelleen tutkia erittäin vahvan optomekaanisen kytkennän alueella, missä kyseisen kytkennän luontainen epälineaarisuus tulee havaittavaksi. Tämän saavuttamiseksi esitän mikroaaltopiirin, joka kykenee vahvistamaan optomekaanisia säteilypaine- ja cross-Kerr -kytkentöjä useiden kertalukujen verran.  Lisäksi tutkin magnetometrinä operoitavaa grafeeniresonaattoria, jossa kvantti-Hall- ja de Haas—van Alphen -ilmiöt havaitaan grafeenin massattomille Dirac-fermioneille mekaanisen liikkeen avulla. Tämä mittausjärjestely voidaan yleistään myös muiden kaksiulotteisten johteiden tutkimiseen.
Julkaisun otsikon käännösInterferenssi-, kohina- ja korrelaatioilmiöt kvanttilaitteissa
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Hakonen, Pertti, Vastuuprofessori
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-64-0891-0
Sähköinen ISBN978-952-64-0892-7
TilaJulkaistu - 2022
OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

Tutkimusalat

  • optomekaniikka
  • Langevin-yhtälöt
  • erittäin vahva optomekaaninen kytkentä
  • CHSH-epäyhtälö
  • grafeeni
  • de Haas—van Alphen -ilmiö
  • mekaaniset värähtelijät

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Interferenssi-, kohina- ja korrelaatioilmiöt kvanttilaitteissa'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä