Memory Effects in the Dynamics of Open Quantum Systems

In this Thesis various aspects of memory effects in the dynamics of open quantum systems are studied. We develop a general theoretical framework for open quantum systems beyond the Markov approximation which allows us to investigate different sources of memory effects and to develop methods for harnessing them in order to realise controllable open quantum systems. In the first part of the Thesis a characterisation of non-Markovian dynamics in terms of information flow is developed and applied to study different sources of memory effects. Namely, we study nonlocal memory effects which arise due to initial correlations between two local environments and further the memory effects induced by initial correlations between the open system and the environment. The last part focuses on describing two all-optical experiment in which through selective preparation of the initial environment states the information flow between the system and the environment can be controlled. In the first experiment the system is driven from the Markovian to the non- Markovian regime and the degree of non-Markovianity is determined. In the second experiment we observe the nonlocal nature of the memory effects and provide a novel method to experimentally quantify frequency correlations in photonic environments via polarisation measurements.

Mahdollisuudet sisäilmaoireiden poistamiseen huonekohtaisen ilmanpuhdistimen avulla eri aikakauden rakennuksissa

Tämän diplomityön tavoitteena on selvittää sisäilmaongelmien aiheuttajia ja keinoja niiden poistamiseen. Kokeellisessa osuudessa on tavoitteena selvittää kenttämittauksin sisäilman epäpuhtauspitoisuuksia ja ilmanpuhdistimien vaikutusta sisäilman laatuun. Työ toteutetaan kirjallisuustutkimuksen, sisäilmamittauksien sekä asiantuntija- ja sisäilmakyselyjen avulla. Tutkimukseen valittiin viisi erilaisia puhdistustekniikoita käyttäviä ilmanpuhdistimia. Valitut ilmanpuhdistimet olivat viikon ajan viidessä eri koululuokassa, joissa tehtiin sisäilmamittauksia ennen puhdistimen käynnistystä ja sen jälkeen. Luokista kerättiin ilmanäytteitä Andersen keräimellä ja VOC-pumpulla sekä pölynäytteitä pintasivelynä. Tutkimuskohteissa ei havaittu merkittäviä sisäilmaongelmia ja ilmanäytteiden pitoisuudet olivat pääasiassa alhaisia. Poikkeavia sienisukuja ei myöskään esiintynyt valtalajeina. Rakennetutkimukset ja materiaalinäytteet ovat ensisijaisia tutkimusmenetelmiä ongelmakohteissa. Syytä sisäilman aiheuttamaan oireiluun ei vielä tarkalleen tiedetä. Suunnitteluun, valvontaan ja kunnossapitoon tulee panostaa enemmän. Mittausmenetelmiä tulee myös kehittää lisää ja huolehtia ilmanvaihdon toimivuudesta. Tutkimuksia tuleekin tehdä aina kokonaisvaltaisesti.

Huumorilla historiaa lapsille

Kirjallisuusarvostelu

Strategisen kumppanuuden muodostamat uhat maavoimien materiaalin tason 2 kunnossapidossa

Tutkimuksen aihe on puolustusvoimien viitekehyksessä ajankohtainen. Maavoimien materiaalin hintatason on ennustettu nousevan merkittävästi ja samaan aikaan omat rahalliset resurssit pienenevät. Kunnossapidon osalta vaaditaan teknistyvän materiaalin vuoksi enemmän erikoiskalustoa ja -henkilöstöä, joten hintojen nousu koskee myös kunnossapitoa. Puolustusvoimat solmi monien hankkeiden jälkeen sopimuksen maavoimien materiaalin tason 2 ulkoistamisesta strategiselle kumppanille. Sopimuksen myötä puolustusvoimat on konkreettisesti integroitunut yhteiskunnan teollisuuteen. Oman organisaation ei tarvitse enää keskittää resursseja vaativaan kunnossapidon osa-alueeseen. Muutokset kohdistuvat muun muassa organisaatioihin ja henkilöstöön. Asiantuntemus siirtyy strategiselle kumppanille, koska vaativat kunnossapidon resurssit löytyvät tulevaisuudessa puolustusvoimien ulkopuolelta. Tutkimusmenetelmäksi on muodostunut laadullinen teorialähtöinen sisällönanalyysi. Käytettyä lähdeaineistoa on tutkittu päätutkimuskysymyksen näkökulmasta, joten lähdemateriaalista on otettu vain tutkimusta tukevaa tietoa. Päätutkimuskysymys on ” Mitkä tekijät aiheuttavat uhan puolustusvoimille maavoimien materiaalin tason 2 kunnossapidon ulkoistamisesta strategiselle kumppanille?”. Lähdeaineisto koostuu pääasiassa valtioneuvoston ja puolustusministeriön strategioista ja selvityksistä, siviilitutkimuksista ja puolustusvoimien tuottamista julkisista tutkimuksista. Keskeiset johtopäätökset strategisen kumppanuuden muodostamista uhista liittyvät kunnossapidon tason 2 osalta hankittavaan kalustoon, koska materiaalin tekninen kehitys vaatii suorittavalta organisaatiolta erikoisvälineistöä ja materiaaliin perehtynyttä erikoishenkilöstöä. Vaativampien huoltotöiden lisääntyessä tason 1 merkitys käyttökunnon näkökulmasta laskee. Puolustusvoimien kunnossapitotoimien tarkoituksena on taistelevien joukkojen välitön tuki ja taistelijan omakohtainen kunnossapito. Uudistetun taistelutavan vuoksi johtaminen perustuu nykyistä enemmän elektronisten johtamisvälineiden käyttöön yhä alemmilla organisaatiotasoilla. Tason 2 kunnossapito pitää olla entistä lähempänä taistelevia joukkoja. Haasteena strategiselle kumppanille muodostuu riittävän nopea reagointi puolustusvoimien muuttuvassa toimintaympäristössä. Puolustusvoimien kunnossapidollisia toimenpiteitä suorittavalla henkilöstöllä on oltava riittävä ammattitaito ja asiantuntemus tason 1 kunnossapidosta, joten mahdolliset uhat ja haasteet koskevat muun muassa riittäviä valmiuksia ja oikeuksia suhteessa materiaalin käyttökunnon ylläpitämisessä.