Väitös teknillisen fysiikan alalta, M.Sc. Bayan Karimi

Tässä väitöstyössä tutkimme sekä kokeellisesti että teoreettisesti kvanttitermodynamiikan ilmiöitä ja laitteita, jotka on toteutettu suprajohtavilla ja metallisilla piireillä matalissa millikelvin-lämpötiloissa. Tämä on uusi tutkimusalue, josta käytämme nimeä “circuit quantum thermodynamics”, cQTD.

Esittelemme uusia tuloksia kahdesta keskeisestä aiheesta. Ensimmäinen näistä on fotonisen lämmönsiirron hyödyntäminen sirulla. Kehitämme teoreettisia malleja kvantti-Otto -jäähdyttimelle ja myöhemmin transmon qubit -pohjaiselle kvanttilämpöventtiilille ja -tasasuuntaajalle, jotka toteutettiin kokeellisesti laboratoriossamme tämän opinnäytetyön aikana. Demonstroimme kokeellisesti erittäin herkän lämpöilmaisimen, joka saavuttaa luonnonlakien saneleman äärimmäisen kohinatason. Tämä antaa tulevaisuudessa mahdollisuuden detektoida kalorimetrisesti yksittäisiä mikroaaltofotoneja jatkuvatoimisesti. Ehdotamme signaali-kohinasuhteen parantamista jakamalla fotonin energian kahteen korreloitumattomaan lämpökylpyyn ja niiden lämpötilojen ristikorrelaatiomittausta.

Vastaväittäjät ovat professori Michael Roukes, California Institute of Technology, Yhdysvallat sekä tohtori Rafael Sanchez, Universidad Autnoma de Madrid, Espanja

Kustos on professori Jukka Pekola, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, teknillisen fysiikan laitos

Väittelijän yhteystiedot: [email protected] / [email protected]

Väitöstilaisuus järjestetään kampuksella ja etäyhteydellä (Zoom). Zoom linkki tilaisuuteen

Väitöskirja on julkisesti nähtävillä 10 päivää ennen väitöstä Aalto-yliopiston julkaisuarkiston verkkoriiputussivulla.

Elektroninen väitöskirja