Väitös teknillisen fysiikan alalta, DI András Gunyhó

Väitöskirjan nimi: Thermal detectors for superconducting quantum computers 

Väittelijä: András Gunyhó
Vastaväittäjä: Professori Andreas Wallraff, ETH Zürich, Sveitsi
Kustos: Professori Mikko Möttönen, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, teknillisen fysiikan laitos 

Tässä väitöskirjassa esitellään uusi menetelmä, jolla voidaan mitata suprajohtaviin kvanttipiireihin perustuvassa kvanttitietokoneessa olevien kvanttibittien, eli kubittien, tila. Menetelmä perustuu suprajohde-normaalijohde-suprajohde (SNS) -liitoksien avulla toimivaan mikroaaltoanturiin, ja sen tehovaatimukset ovat nykyään käytössä olevia menetelmiä merkittävästi pienemmät. Täten se saattaa mahdollistaa entistä suuremmat ja tehokkaammat kvanttiprosessorit. Väitöskirjassa osoitettiin kokeellisesti, että menetelmä toimii periaatteessa, ja siinä esiteltiin suoraviivaisia parannuksia, joilla mittaustarkkuus saataisiin samalle tasolle nykyisten menetelmän huipputulosten kanssa.

Väitöskirjassa pohjustetaan kubittien ja SNS-antureiden yhdistämistä esittemällä aluksi molempiin laitteisiin liittyviä parannuksia erikseen. Näitä ovat mm. uudenlaisen kubittityypin esittely, uusien kubittimittaustekniikoiden kehittäminen, sekä SNS-anturin tarkkuuden rajojen määrittäminen, jossa tällainen anturi todettiin ennätyksellisen herkäksi.

Tämän väitöskirjan tulokset edistävät suprajohtaviin kvanttipiireihin perustuvia kvanttitietokoneita, sekä SNS-antureita kohti sovelluksia mm. tähtitieteessä ja mikroaaltokvanttioptiikassa. Kvanttiprosessorit, jotka hyödyntävät SNS-antureita saattavat mahdollistaa skaalautuvuuden, jota vaaditaan käytännössä sovellettaviin kvanttitietokoneisiin.

Avainsanat: Josephsonin liitos, säteilyilmaisin, kvanttilaskenta

Lisätietoja: andras.gunyho@aalto.fi 

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): Aaltodoc