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
Varhaiskasvatusjärjestelmä toimii, mutta perheiden valinnanvapaus ei aina toteudu (Kuusiholma-Linnamäki)1.12.2025 08:45:29 EET | Tiedote
Suomessa jokaisella lapsella on oikeus päästä varhaiskasvatukseen. Tätä turvaa varhaiskasvatuslaki, jonka avulla pyritään siihen, että palvelut ovat perheille helposti saatavilla. Varhaiskasvatukseen osallistumista tuetaan lisäksi tulosidonnaisilla asiakasmaksuilla sekä sisaralennuksilla, jotta varhaiskasvatus olisi aidosti mahdollinen kaikille lapsille, perheen tilanteesta riippumatta.
Kultananoklustereista uusia muokattavia materiaaleja nanoelektroniikkaan1.12.2025 07:05:00 EET | Tiedote
Kultananoklustereista rakennetut uudet MOF-materiaalit voivat mullistaa nanoelektroniikan. Kansainvälisellä tutkimustyöllä onnistuttiin kehittämään neljä innovatiivista materiaalia, joiden sähkönjohtavuus ja puolijohdemainen käyttäytyminen avaavat uusia mahdollisuuksia elektronisten ominaisuuksien tarkkaan hallintaan.
Oppimisen tuen uudistus muuttaa koulujen arkea – tutkimus selvittää, miten uudistus toteutetaan kunnissa28.11.2025 06:30:00 EET | Tiedote
Esi- ja perusopetuksen oppimisen tukea uudistettiin vuonna 2025, kun aiempi kolmiportainen malli korvattiin ryhmäkohtaisilla ja oppilaskohtaisilla tukitoimilla. Tavoitteena on tarjota tukea aiempaa oikea-aikaisemmin ja matalammalla kynnyksellä, mutta käytännön toteutus ja resurssit vaihtelevat kunnittain. Jyväskylän yliopiston johtama tutkimushanke selvittää nyt, millaiseksi uudistus muotoutuu koulujen arjessa eri puolilla Suomea.
Ionien kierrätys avaa tien raskaimpien alkuaineiden tutkimukseen27.11.2025 07:05:00 EET | Tiedote
Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksen (CERN) ISOLDE-laitoksen tutkijat ovat kehittäneet sähköstaattisen loukun ja lasereiden yhdistelmään perustuvan mittausmenetelmän, mikä voi auttaa selvittämään harvinaisimpien ja vähiten tunnettujen alkuaineiden kemiallisia ominaisuuksia. Myös Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen tutkija Mikael Reponen on ollut mukana laitteiston valmistelussa.
Arto Hautala on Jyväskylän yliopiston uusi ja Suomen ainoa fysioterapian professori27.11.2025 06:30:00 EET | Tiedote
Arto Hautala aloitti 1.11.2025 fysioterapian ja kuntoutuksen professorina Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisessä tiedekunnassa. Professuuri on tällä hetkellä alan ainoa Suomessa.Julkaistu 26.11.2025
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