Väitös

Väitös: Ultranopeita nanomikroskooppeja ja kvanttitietokoneita voi tehostaa kvantti-ilmiöiden kontrollilla

Janne Solanpää
Ultranopeat elektroniprosessit luovat pohjan uusille ultranopeille nanomikroskopiamenetelmille sekä atomipohjaisille kvanttitietokoneille. Näiden sovellutusten tehostaminen vaatii elektronien liikkeen ohjaamista tarkkaan suunnitelluilla lasersykäyksillä. FM Janne Solanpää kehitti ja mallinsi väitöstyössään menetelmiä, joilla voidaan suunnitella lasersykäksiä elektroniprosessien hallitsemiseksi ja niitä hyödyntävien sovellutusten tehostamiseksi.

Attosekuntitiede tutkii elektronien liikettä niiden luonnollisessa, attosekuntiluokan aikaskaalassa. Attosekunti on pienenpieni aikayksikkö: yhteen sekuntiin mahtuu miljardi miljardia attosekuntia.

– Nämä ultranopeat ilmiöt ovat esimerkiksi kemiallisten reaktioiden takana. Ne myös selittävät aineen optiset ominaisuudet sekä ovat useiden uusien nanomittaluokan ultranopeiden mikroskopiamenetelmien taustalla, Janne Solanpää sanoo.

Ultranopeita elektroniprosesseja voidaan hallita käyttämällä muokattavia femtosekuntilasersykäyksiä. Janne Solanpään väitöskirjassaan Optimization of Ultrafast Strong-Field Phenomena tuottamilla menetelmillä voidaan suunnitella näitä lasersykäyksiä teknisten sovellusten käyttämien elektroniprosessien hallitsemiseen.

– Tulokset luovat pohjaa ultranopean nanomikroskopian ja kvanttilaskennan tehostamiseksi, Solanpää sanoo. Ultranopealla nanomikroskopialla päästään esimerkiksi videoimaan elektronien liikettä lääketutkimuksen kemiallisissa reaktioissa, ja kvanttilaskennalle olisi puolestaan kysyntää muun muassa Big Data -analytiikassa sekä tekoälyn kehityksessä, Solanpää kertoo.

Filosofian maisteri Janne Solanpään teknillisen fysiikan väitöskirja Optimization of Ultrafast Strong-Field Phenomena tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa tiistaina 25.6.2019 klo 12.00 Hervannan kampuksella, Sähkötalon auditoriossa S2 (Korkeakoulunkatu 3, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Niels Engholm Henriksen Tanskan teknillisestä yliopistosta. Tilaisuutta valvoo professori Esa Räsänen Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1141-4.