Avointen ja korreloituneiden kvanttisysteemien tutkimus on saanut viime vuosina paljon huomiota molekyylisysteemeissä tapahtuvan kvanttikuljetuksen kokeellisten edistysaskelten ansiosta. MSc Walter Talarico käsittelee väitöskirjassaan avoimissa ja korreloituneissa kvanttisysteemeissä tapahtuvan kvanttisiirron problematiikkaa.

Molekulaarisen sähkön- ja kvanttisiirron ymmärtämisessä on olennaista sellaisten kvanttiteknologioiden toteuttaminen, jotka voidaan integroida nykyisiin piipohjaisiin teknologioihin parempien ja nopeampien piirien tuottamiseksi.

Perustavanlaatuisella ja teoreettisella tasolla on otettava huomioon prosessit, joissa sekä itseisvuorovaikutukset atomi- ja nanokokoisten systeemien sisällä että vuorovaikutukset makroskooppisten ympäristöjen kanssa ovat ensisijainen syy kvanttisysteemin fysikaalisten ja aikariippuvien ominaisuuksien laadullisiin ja määrällisiin muutoksiin.

Talaricon väitöskirja käsittelee korreloituneissa avoimissa kvanttisysteemeissä tapahtuvan kvantti-siirron problematiikkaa. Tutkimus hyödyntää epätasapainoista Greenin funktioiden lähestymistapaa kuvaamaan erityisesti korrelaatioiden vaikutusta varaus- ja lämpösiirron aikakehityksessä.

– Valitettavasti teorian karakterisoivasta integraalimuotoilun kaksiaikarakenteesta johtuen nykyään ei ole tarjolla kaupallisia ohjelmistoja, jotka pystyvät suorittamaan laskuja ratkaisujen löytämiseksi. Siksi tätä tarkoitusta varten täytyy itse ohjelmoida siihen räätälöityjä ohjelmistoja, Talarico kertoo.

Talarico tutkii teoreettisesti kuljetusta ja korrelaatioita kvasikiderakenteissa sekä sitä, kuinka varaus ja lämpö kulkeutuvat pitkin nanokokoisia liitoskohtia, kuten kvanttipisteitä, kvanttinanojohtimia ja hiilinanoputkia.

Talarico esitti väitöskirjansa Transport in Correlated Open Quantum Systems julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa lauantaina 30. tammikuuta

Vastaväittäjänä oli professori Gianluca Stefanucci (University of Rome Tor Wergata, Italia) ja kustoksena professori Sabrina Maniscalco (Turun yliopisto). Väitöksen alana on teoreettinen fysiikka.

Väitöskirja on julkaistu sähköisenä.

Aamuset-kaupunkimedia (AKM)