SuomeksiEnglanniksi
Annales Universitatis Turkuensis

Non-Markovian Dynamics and Quantum Information Probes

Haikka Pinja

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

Kvanttihiukkaset 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.

Väitöskirja on englanninkielinen.

Tuotenumero:9789512954476
Ulkoasu:nid.
Tekijä:Haikka Pinja
Laajuus:45 s. + liitteet
ISBN:9789512954476
Julkaisuvuosi:2013
Sarja:AI osa 464
15,00 €
(sis. ALV 10%)


13,64 €
(ALV 0%)
Määrä: kpl