Väitös: Piipohjainen kvanttibitti voisi helpottaa kvanttitietokoneen rakentamista (Shakespeare)
Kaikki ovat kuulleet kvanttitietokoneista, jotka koostuvat kvanttimekaanisia ominaisuuksia hyödyntävistä kvanttibiteistä. Kvanttitietokoneiden avulla voidaan ratkoa kryptografisia ongelmia tai suorittaa atomitason simulaatioita, mitkä eivät ole mahdollisia tavallisille tietokoneille. Diplomi-insinööri Cliona Shakespeare kehitti Jyväskylän yliopiston väitöstyössään uudenlaista piipohjaista kvanttibittiä, mikä voisi mahdollistaa suuremman kvanttitietokoneen rakentamisen.
Diplomi-insinööri Cliona Shakespearen väitöskirjassa tutkittiin uudenlaisen, piipohjaisen, kvanttibitin valmistamista. Käyttämällä piitä voidaan hyödyntää puolijohdeteollisuuden valmistuskapasiteettia. Fosforiatomin elektronilla piissä on hyvä koherenssiaika, joka mahdollistaa pidempien laskenta-algoritmien suorituksen. Fosfori ei kuitenkaan ole optisesti aktiivinen piissä, joten vaaditaan optomekaaninen rakenne. Fosforin elektronin spinitila vaikuttaa mekaaniseen värähtelytaajuuteen, joka voidaan saada selville valon avulla.
- Nykyisillä arkkitehtuureilla ei olla vielä saavutettu bittimääriä, jotka toimisivat muuna, kuin konseptuaalisena todistuksena kvanttilaskennan olemassaolosta. Uudenlainen kvanttibitti voisi helpottaa suuremman kvanttitietokoneen valmistusta, erityisesti, jos bitin tila voitaisiin saada selville valon avulla, kertoo Cliona Shakespeare Jyväskylän yliopistosta.
Myös ulkoisten ympäristötekijöiden tutkimista
Väitöstyössä selvitettiin optomekaanisen rakenteen valmistusta ja miten kvanttibitin valmistukseen liittyvät vaiheet, kuten fosforin implantaatio, vaikuttavat rakenteeseen.
- Lisäksi analysoitiin kykyä parantaa elektronin spinin kytkentää mekaniikkaan ja sitä, miten paljon mekaanisen värähtelytaajuuden selvittämiseen vaadittava laservalo lämmittää mekaanista resonaattoria ja vaikuttaa sen värähtelytaajuuteen lämpölaajenemisen kautta, selventää Shakespeare.
Cliona Shakespeare valmistui diplomi-insinööriksi Tampereen teknillisen yliopiston fotoniikan laitokselta ja aloitti väitöskirjatutkimuksensa Jyväskylän yliopistossa vuonna 2019. Tutkimuksen ohjaajana toimi Juha Muhonen ja siihen on saatu rahoitusta Jyväskylän yliopistolta ja Euroopan tutkimusneuvostolta (ERC).
Diplomi-insinööri Cliona Shakespearen väitöskirjan “Seeing the Light: Towards Optical Readout of Donor Spins in Silicon” tarkastustilaisuus pidetään perjantaina 20.9.2024 klo 12:00 Ylistönrinteellä salissa FYS1. Vastaväittäjänä toimii professori Ralf Riedinger (University of Hamburg) ja kustoksena professori Juha Muhonen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.
Julkaisutiedot:
Väitöskirja “Seeing the Light: Towards Optical Readout of Donor Spins in Silicon” on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/96824
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Elina LeskinenViestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 461 7880elina.leskinen@jyu.fiKuvat
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Mikä tekee musiikkikonserteista unohtumattomia? Tutkijat etsivät osallistujia jakamaan kokemuksiaan23.1.2026 10:39:37 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston ja Teknologian tutkimuskeskus VTT:n yhteishanke sai Suomen Akatemialta nelivuotisen 710 000 euron suuruisen rahoituksen. Hankkeessa selvitetään, mikä tekee live- ja striimauskonserteista unohtumattomia kokemuksia niin kuulijoille kuin esiintyjille.
Valmennustieteen maisteriopinnot laajenevat pääkaupunkiseudulle – haku keväällä 202623.1.2026 00:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopisto käynnistää valmennustieteen maisteriopinnot Helsingissä yhteistyössä Kolmen kampuksen urheiluopisto oy:n ja Pääkaupunkiseudun urheiluakatemia Urhean kanssa. Koulutukseen haetaan kevään toisessa yhteishaussa 10.–24.3.2026.
Kymmenen vuotta vanha teoria on toteutunut: 2D-topologinen materiaali toteutettu22.1.2026 14:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston ja Aalto-yliopiston tutkijat ovat toteuttaneet kokeellisesti kaksiulotteisen topologisen kide-eristeen. Tämä kvanttimateriaalityyppi on ollut teoreettisesti tunnettu jo yli kymmenen vuotta, mutta käytännön soveltaminen on viivästynyt materiaalien rajoitteiden vuoksi.
Kevään 2026 ensimmäinen yhteishaku: Jyväskylän yliopiston uudet kandidaattiohjelmat kiinnostivat22.1.2026 11:00:29 EET | Tiedote
Syksyllä 2026 alkavat Jyväskylän yliopiston englanninkieliset ohjelmat houkuttelivat jälleen runsaasti kansainvälisiä ja kotimaisia hakijoita. Kevään 1. yhteishaussa oli haettavana 20 kansainvälistä maisteriohjelmaa sekä kaksi kandidaattiohjelmaa Jyväskylän yliopiston kuudesta tiedekunnasta.
Uusi verkkomedia monipuolistaa koulutuskeskustelua tutkimustiedolla22.1.2026 08:00:00 EET | Tiedote
Koulutuksesta on avoin verkkomedia, joka popularisoi koulutustutkimusta ja tarjoaa kentän toimijoille, päättäjille, vanhemmille ja muille koulutuksesta kiinnostuneille tuoreita näkökulmia koulutukseen ja oppimiseen.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme