search query: @supervisor Nieminen, Risto / total: 104
reference: 4 / 104
« previous | next »
Author:Kokkala, Janne
Title:Quantum computing with itinerant microwave photons
Kvanttilaskenta kiertävillä mikroaaltofotoneilla
Publication type:Master's thesis
Publication year:2013
Pages:[6] + 69      Language:   eng
Department/School:Teknillisen fysiikan laitos
Main subject:Fysiikka (laskennallinen fysiikka)   (Tfy-105)
Supervisor:Nieminen, Risto
Instructor:Möttönen, Mikko
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201306146494
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  154   | Archive
Keywords:quantum computing
microwave photon
superconducting circuit
tunable phase shifter
SQUID
kvanttilaskenta
mikroaaltofotoni
suprajohtava virtapiiri
säädettävä vaiheensiirrin
SQUID
Abstract (eng): Microwave photons in superconducting circuits is a promising approach for quantum computing due to long coherence times and the easy controllability of superconducting devices.
However, as the search of the ultimate design of a quantum computer is still ongoing, various suggestions for the realization of a quantum bit, qubit, exist even in the area of superconducting circuits.

In this thesis, we study theoretically quantum computing using itinerant microwave photons as qubits.
Basic tools for treating the reflection of wave packets and the noise generated by resistive elements in a circuit are derived starting from a widely used model for superconducting transmission lines.
We also present simple quantum devices that can act as quantum gates for microwave qubits, including a novel suggestion for a tunable phase shifter.
A tunable phase shifter is a useful component in the study of microwave photons in general as well as in quantum computing.
The tunable phase shifter consists of three superconducting quantum interference devices (SQUIDs) that can be treated as tunable inductors in the low-power regime.

The results of this thesis can be used both in applications related to quantum computing and in the general study of quantum mechanics in circuits.
In particular, we conclude that there exist feasible system parameters, for which it should be possible to demonstrate the tunable phase shifter utilizing available experimental techniques.
We also show the principle how the possible nonlinearity of the phase shifter can be used in a two-qubit gate providing interactions between microwave photons.
Abstract (fin): Mikroaaltofotonien käyttö suprajohtavissa piireissä on pitkien koherenssiaikojen ja suprajohtavien laitteiden hallittavuuden ansiosta lupaava lähestymistapa kvanttilaskennalle.
Kvanttitietokoneen lopullinen rakenne ei ole vielä tiedossa, ja myös suprajohtavissa piireissä on esitetty useita vaihtoehtoja kvanttibitin, kubitin, toteuttamiseksi.

Tässä työssä tutkimme teoreettisesti kiertävien mikroaaltofotonien käyttöä kvanttilaskennassa.
Johdamme yleisestä suprajohtavan siirtolinjan mallista lähtien perustyökaluja aaltopakettien heijastumisen ja resistiivisistä komponenteista aiheutuvan kohinan käsittelyyn.
Esittelemme myös yksinkertaisia kvanttilaitteita, joita voidaan käyttää kvanttiportteina mikroaaltokubiteille.
Yksi laitteista on uudenlainen säädettävä vaiheensiirrin, jota voidaan käyttää kvanttilaskennan lisäksi myös yleisesti mikroaaltofotonien tutkimiseen.
Säädettävä vaiheensiirrin koostuu kolmesta suprajohtavasta kvantti-interferenssilaitteesta (SQUIDistä), joita voidaan matalilla tehoilla käsitellä säädettävinä induktoreina.

Työn tuloksia voidaan käyttää sekä kvanttilaskentaan liittyvissä sovelluksissa että yleisesti kvanttimekaniikan tutkimiseen virtapiireissä.
Näytämme työssä, että on olemassa kokeellisesti toteutettavissa olevat parametrit, joilla säädettävän vaiheensiirtimen toiminta voidaan osoittaa tällä hetkellä käytettävissä olevilla kokeellisilla tekniikoilla.
Näytämme myös, miten vaiheensiirtimen mahdollista epälineaarisuutta voidaan käyttää kaksikubittiportissa, joka mahdollistaisi mikroaaltofotonien välisen vuorovaikutuksen.
ED:2013-05-17
INSSI record number: 46148
+ add basket
« previous | next »
INSSI