G5 Artikkeliväitöskirja
Open hybrid quantum systems (2022)

Kansanen, K. (2022). Open hybrid quantum systems [Doctoral dissertation]. University of Jyväskylä. JYU Dissertations, 552. http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-9188-3

JYU-tekijät tai -toimittajat

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Kansanen, Kalle

eISBN: 978-951-39-9188-3

Lehti tai sarja: JYU Dissertations

eISSN: 2489-9003

Julkaisuvuosi: 2022

Sarjan numero: 552

Kirjan kokonaissivumäärä: 1 verkkoaineisto (vii, 123, 9 sivua)

Kustantaja: University of Jyväskylä

Kustannuspaikka: Jyväskylä

Julkaisumaa: Suomi

Julkaisun kieli: englanti

Pysyvä verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-9188-3

Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla

Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava

Tiivistelmä

Teknologinen ja tieteellinen kehitys on mahdollistanut vuorovaikuttavien kvanttimekaanisten systeemien valmistamisen sekä karakterisoinnin. Keskityn tällaisten kvanttimekaanisten hybridisysteemien teoreettiseen kuvaukseen. Erityisesti tarkastelen kahta hyvin yleistä valon ja aineen vuorovaikutuksesta seuraavaa luokkaa hybridisysteemeille: polaritonisia sekä optomekaanisia systeemejä. Ne kattavat sekä lineaariset että epälineaariset kvanttimekaaniset vuorovaikutukset. Esittelen lukuisia fysikaalisia toteutuksia, käyn läpi polaritoneihin johtavan valon ja aineen vuorovaikutusen teoriaa sekä johdan optomekaanisen kytkennän ferromagneettiselle systeemille. Käytännössä vaaditaan kuitenkin myös dissipaation ja dekoherenssin ymmärtämistä. Esittelen sen tähden, miten näiden tosiasiallisesti avoimien kvanttimekaanisten hybridisysteemien optista vastetta voidaan kuvata. Näiden asioiden lisäksi käsittelen niin sanottua polaritonista kemiaa, eli mahdollisuutta muokata kemiallisia reaktioita elektromagneettisen tyhjiön ja aineen vuorovaikutuksella. Tämän väitöskirjan muodostamalla teoreettisella lähestymistavalla on hyötyä monenlaisille hybridisysteemeille, ja toisaalta se auttaa ymmärtämään entistä paremmin valon ja aineen vuorovaikutusta. Tämä väitöskirja koostuu johdanto-osasta sekä viidestä julkaisusta, joista kaksi on väitöskirjan julkaisun aikaan vielä vertaisarvioitavana.

YSO-asiasanat: kvanttifysiikka; kvanttimekaniikka; polaritonit; väitöskirjat

Vapaat asiasanat: kvanttimekaaniset hybridisysteemit

Liittyvät organisaatiot

Hankkeet, joissa julkaisu on tehty

OKM-raportointi: Kyllä

Raportointivuosi: 2022