Kvanttihyppymenetelmän käyttö spin-kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysissä

Tässä kandidaatintutkielmassa tarkastelen numeerisesti spin-kubitin tilamanipulaation tarkkuutta erityisesti kvanttihyppymenetelmää käyttäen. Käsittelen manipulaatiota, jossa muuttuvan magneettikentän taajuus tuodaan adiabaattisesti resonanssiin staattiseen magneettikentään asetetun spin-kubitin kan...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Runko, Pyry
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Fysiikan laitos, Department of Physics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Bachelor's thesis
Language:fin
Published: 2021
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/78666
_version_ 1828193206010904576
author Runko, Pyry
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Runko, Pyry Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Runko, Pyry Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Runko, Pyry
datasource_str_mv jyx
description Tässä kandidaatintutkielmassa tarkastelen numeerisesti spin-kubitin tilamanipulaation tarkkuutta erityisesti kvanttihyppymenetelmää käyttäen. Käsittelen manipulaatiota, jossa muuttuvan magneettikentän taajuus tuodaan adiabaattisesti resonanssiin staattiseen magneettikentään asetetun spin-kubitin kanssa. Tilamanipulaation tarkkuuden määritän yksinkertaisessa tapauksessa numeerisesti. Esittelen kvanttihyppymenetelmän algoritmin ja mallinnan kvanttihyppymenetelmällä ajetun systeemin saapumista termiseen tasapainoon ympäristönsä kanssa. Eristetylle systeemille manipulaation aiheuttaman tilasiirtymän todennäköisyys on verrannollinen ajokentän ja staattisen kentän vahvuuksien suhteen C0/B neliöön, kun suhde on suuruusluokkaa 0,01. In this bachelor's thesis I investigate numerically the fidelity of a manipulated spin-qubit using the quantum jump method. In particular, I consider an oscillating magnetic field whose frequency is varied and brought into resonance with a spin qubit set in a static magnetic field. I evaluate the fidelity of this manipulation in a simple case numerically. I explain the algorithm used in the quantum jump method and using this algorithm I model a manipulated spin-qubit system reaching thermal equilibrium with its environment. I find the probability for a state transition caused by this manipulation to be proportional to the square of the ratio of the drive field and static field strengths C_0/B, when the ratio is of the order 0.01.
first_indexed 2021-11-16T21:00:52Z
format Kandityö
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Heikkil\u00e4, Tero", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Kansanen, Kalle", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Runko, Pyry", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2021-11-16T05:54:29Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2021-11-16T05:54:29Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2021", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/78666", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4ss\u00e4 kandidaatintutkielmassa tarkastelen numeerisesti spin-kubitin tilamanipulaation tarkkuutta erityisesti kvanttihyppymenetelm\u00e4\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4en. K\u00e4sittelen manipulaatiota, jossa muuttuvan magneettikent\u00e4n taajuus tuodaan adiabaattisesti resonanssiin staattiseen magneettikent\u00e4\u00e4n asetetun spin-kubitin kanssa. Tilamanipulaation tarkkuuden m\u00e4\u00e4rit\u00e4n yksinkertaisessa tapauksessa numeerisesti. Esittelen kvanttihyppymenetelm\u00e4n algoritmin ja mallinnan kvanttihyppymenetelm\u00e4ll\u00e4 ajetun systeemin saapumista termiseen tasapainoon ymp\u00e4rist\u00f6ns\u00e4 kanssa. Eristetylle systeemille manipulaation aiheuttaman tilasiirtym\u00e4n todenn\u00e4k\u00f6isyys on verrannollinen ajokent\u00e4n ja staattisen kent\u00e4n vahvuuksien suhteen C0/B neli\u00f6\u00f6n, kun suhde on suuruusluokkaa 0,01.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "In this bachelor's thesis I investigate numerically the fidelity of a manipulated spin-qubit using the quantum jump method. In particular, I consider an oscillating magnetic field whose frequency is varied and brought into resonance with a spin qubit set in a static magnetic field. I evaluate the fidelity of this manipulation in a simple case numerically. I explain the algorithm used in the quantum jump method and using this algorithm I model a manipulated spin-qubit system reaching thermal equilibrium with its environment. I find the probability for a state transition caused by this manipulation to be proportional to the square of the ratio of the drive field and static field strengths C_0/B, when the ratio is of the order 0.01.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2021-11-16T05:54:29Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2021-11-16T05:54:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2021", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "32", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "kubitti", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "spin", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "kvanttihyppy", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Kvanttihyppymenetelm\u00e4n k\u00e4ytt\u00f6 spin-kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysiss\u00e4", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "bachelor thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202111165679", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Bachelor's thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Kandidaatinty\u00f6", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Fysiikan laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Physics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Fysiikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Physics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "bachelorThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4021", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "kvanttimekaniikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "fysiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "kvanttifysiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_78666
language fin
last_indexed 2025-03-31T20:01:34Z
main_date 2021-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2021
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/c0121255-2a5d-4d54-b39b-2d8d386db9ed\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202111165679.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2021
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Runko, Pyry Kvanttihyppymenetelmän käyttö spin-kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysissä kubitti spin kvanttihyppy Fysiikka Physics 4021 kvanttimekaniikka fysiikka kvanttifysiikka
title Kvanttihyppymenetelmän käyttö spin-kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysissä
title_full Kvanttihyppymenetelmän käyttö spin-kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysissä
title_fullStr Kvanttihyppymenetelmän käyttö spin-kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysissä Kvanttihyppymenetelmän käyttö spin-kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysissä
title_full_unstemmed Kvanttihyppymenetelmän käyttö spin-kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysissä Kvanttihyppymenetelmän käyttö spin-kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysissä
title_short Kvanttihyppymenetelmän käyttö spin-kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysissä
title_sort kvanttihyppymenetelmän käyttö spin kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysissä
title_txtP Kvanttihyppymenetelmän käyttö spin-kubittien tilamanipulaatioiden tarkkuuden analyysissä
topic kubitti spin kvanttihyppy Fysiikka Physics 4021 kvanttimekaniikka fysiikka kvanttifysiikka
topic_facet 4021 Fysiikka Physics fysiikka kubitti kvanttifysiikka kvanttihyppy kvanttimekaniikka spin
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/78666 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202111165679
work_keys_str_mv AT runkopyry kvanttihyppymenetelmänkäyttöspinkubittientilamanipulaatioidentarkkuudenanalyysissä