Quantum error correction may delay, but also cause, entanglement sudden death

Dissipation may cause two initially entangled qubits to evolve into a separable state in a finite time. This behavior is called entanglement sudden death (ESD). We study to what extent quantum error correction can combat ESD. We find that in some cases quantum error correction can delay entanglement sudden death but in other cases quantum error correction may cause ESD for states that otherwise do not suffer from it. Our analysis also shows that fidelity may not be the best measure to compare the efficiency of different error correction codes since the fidelity is not directly coupled to a state's remaining entanglement.Comment: 3 figure

Seagrass research in the eastern Africa region: emphasis on diversity, ecology and ecophysiology

This paper presents a brief review of seagrass research in the eastern African region, including Somalia, Kenya, Tanzania, Mozambique, eastern South Africa, Seychelles, Comoros, Madagascar, Reunion and Mauritius. Only about 60 references have been published from this region since the 1930’s, covering mainly seagrass diversity and ecology, and only about 30 of these have been published during the last 10 years in international journals. These covered mainly ecology, ecophysiology and anatomy/histochemistry. Considering this and the fact that eastern Africa with its 12 species is a region of high diversity of seagrasses, seagrass research in the region appears to be in its infancy. Apart from the need for continued survey and mapping activities, future research has to focus on the significance of seagrass beds in the region, their role in the coastal ecosystem and how they are affected by various anthropogenic changes

Open Access 2007 - 2017: Country and University Level Perspective

Each year the number of Open Access (OA) papers is gradually increasing. We carried out a study investigating 400 universities from 8 countries to examine: i) the total number of OA papers per country, ii) proportion of OA papers published by representative universities in each country classified into three tiers of research quality: high, middle and low, iii) how universities within the same country compare to each other and iv) the growth of OA papers in countries per year. We conclude that among the analysed countries the UK and USA rank first and second respectively, while Russia and India are positioned towards the bottom of the list. We observe no link between the proportion of OA papers published by authors at a university and the university ranking, with some universities in the middle university rank tier having a larger proportion of OA papers than those in the high tier

Mental well-being at work : Support and protective factors of work engagement and work-life balance in contemporary working life

Background: The promotion of mental well-being at work, including work engagement and work-life balance, is a top priority for organizations worldwide. Organizations are likely to benefit from prioritizing mental well-being at work in several ways. Besides contributing to a health-promoting society, it can enhance organizational productivity. In addition, contemporary worldwide trends, including globalization, the rapid technological advancement, and an increasingly diverse workforce change not only the nature of work tasks but also the terms and conditions of working life, which inevitably put pressure on workers and raise concerns about their mental wellbeing at work. As the previously tributed Nordic welfare model is increasingly contested, this applies to the Finnish working life as well, warranting research on the support and protective factors of mental well-being at work. Aim: To examine psychosocial factors that are associated with mental well-being at work, particularly with work engagement and work-life balance, to examine whether these two aspects of mental well-being are associated, and to gather the evidence base for the effectiveness of interventions focused on promoting work engagement by developing workplace resources from bottom-up. Methods: This thesis constitutes four separate studies. Studies 1–3 were based on data from two different population-based, cross-sectional interview survey studies. Studies 1 and 2 were based on sub-data from the Statistics Finland’s 2018 Quality of Work Life Survey (QWLS; OSF, 2018). Specific inclusion criteria were applied in both studies to meet the study aim, resulting in a sample constituting N=1431 respondents in Study 1 and N=3790 respondents in Study 2. Logistic regression (Odds Ratios, 95 % confidence intervals) was used to analyze the data in these two studies. Study 3 (N=35401), in turn, utilized sub-data from the European Working Conditions Survey 2015 (EWCS, 2015), and data were analyzed using multilevel regression modelling. Study 4 was a systematic review and meta-analysis. Systematic searches were conducted in multiple online databases. Publication year range was 2000–2020. Eligibility criteria were defined, for example specifying that the interventions had to aim at promoting work engagement by developing workplace resources from bottom-up. A meta-analysis was conducted on a sub-set of the included studies. Results: Key findings from Studies 1–3 in this thesis highlight that support and protective factors of mental well-being at work go beyond individual factors, as they also include psychosocial factors in the family and work settings, as well as socio-economic factors in the country and welfare regime settings. An important contribution of Study 3 was the demonstrated positive association between work engagement and work-life balance at the European level. Further, levels of work engagement and work-life balance were generally high among the studied workers in the Finnish (Studies 1 and 2) and in broader terms – Nordic and European (Study 3) – welfare contexts. While this supports the continued use of a universal working life model in the Nordic welfare states, part of the findings in Studies 1 and 2 demonstrated that the model fails to deliver on its promises, particularly promises of an equal working life for men and women. At the same time, a key finding of Study 4 was that a standardized, universal approach is to prefer over a tailored approach in bottom-up interventions specifically aimed at promoting work engagement. The meta-analysis in Study 4 was based on 24 studies and showed a small but promising intervention effect on work engagement. Conclusion: Taken together, the findings of this thesis make clear that a system-oriented thinking is needed, in which factors at multiple levels are considered in the promotion of mental well-being at work. This means that not only background, psychological, and psychosocial factors in the work setting should be considered in research on mental well-being at work, but also psychosocial factors in the family setting as well as overarching, contextual factors in the socio-economic setting. The findings also stress the need for research to go beyond the traditional focus on negative aspects of mental well-being at work, to also include positive aspects. Further, the results demonstrated in this thesis advocate the use of an integrative perspective, as this can further our understanding of mental well-being at work and how it is best supported and protected in contemporary working life.Bakgrund: Främjandet av psykiskt välbefinnande på arbetsplatsen, inklusive arbetsengagemang och balansen mellan arbetsliv och övrigt liv, prioriteras av organisationer världen över. Organisationer kan vinna på att prioritera psykiskt välbefinnande på arbetsplatsen på många sätt. Förutom att det kan bidra till ett hälsofrämjande samhälle, kan det också leda till ökad produktivitet. Pågående globala trender, inklusive globalisering, snabb teknologisk utveckling och en alltmer mångfaldig arbetskraft håller dessutom på att förändra arbetsuppgifters natur, arbetsvillkor och -förhållanden, som oundvikligen sätter press på arbetstagare och skapar oro kring deras psykiska välbefinnande på arbetsplatsen. Eftersom den tidigare prisade nordiska välfärdsmodellen alltmer ifrågasätts, gäller detta även det finländska arbetslivet, vilket skapar ett behov av forskning om stöd- och skyddsfaktorer för psykiskt välbefinnande på arbetsplatsen. Syfte: Att undersöka sambandet mellan psykosociala faktorer och psykiskt välbefinnande på arbetsplatsen, särskilt arbetsengagemang och balansen mellan arbetsliv och övrigt liv, att undersöka om det finns ett samband mellan dessa två aspekter av psykiskt välbefinnande, och att samla evidens för effektiviteten i interventioner fokuserade på att främja arbetsengagemang genom att utveckla arbetsplatsresurser nerifrån och upp. Metod: Avhandlingen består av fyra separata studier. I Studierna 1–3 användes intervjuenkätdata från två olika populationsbaserade, tvärsnittsstudier. Studierna 1 och 2 baserades på data från den upprepade Arbetsmiljöundersökningen i Finland (QWLS) insamlat år 2018. I bägge studier användes specifika inkluderingskriterier som gick i linje med syftet, vilket resulterade i ett sampel bestående av N=1431 respondenter i Studie 1 och N=3790 respondenter i Studie 2. Logistisk regressionsanalys (Oddskvoter, 95 % konfidensintervall) användes för att analysera data i dessa två studier. I Studie 3 användes data från den upprepade enkäten om arbetsförhållanden i Europa (EWCS) insamlat år 2015. Även här användes specifika inkluderingskriterier, vilket resulterade i ett sampel bestående av N=35401 respondenter. Data analyserades med hjälp av multinivå regressionsmodellering i denna studie. Studie 4 var en systematisk översikt och meta-analys. Systematiska sökningar genomfördes i flera olika digitala databaser. Publikationerna behövde vara från åren 2000–2020 för att inkluderas. Det fanns även en rad inkluderingskriterier, till exempel specificerades det att interventionerna behövde vara ämnade att främja arbetsengagemang genom att utveckla arbetsplatsresurser nerifrån och upp. En meta-analys genomfördes på basis av en del av de inkluderade studierna. Resultat: Nyckelresultaten från Studierna 1–3 i den här avhandlingen belyser att stöd- och skyddsfaktorer för psykiskt välbefinnande på arbetsplatsen inkluderar andra faktorer än enbart individuella faktorer, såsom psykosociala faktorer i familje- och arbetsmiljön, socio-ekonomiska faktorer i den nationella kontexten och välfärdsregimskontexten. Ett viktigt bidrag i Studie 3 var att ett positivt samband mellan arbetsengagemang och balansen mellan arbetsliv och övrigt liv kunde konstateras på europeisk nivå. Vidare var nivåer av arbetsengagemang och balansen mellan arbetsliv och övrigt liv generellt sätt höga hos de studerade arbetstagarna i den finländska (Studierna 1 och 2) och i bredare termer – nordiska och europeiska (Studie 3) – välfärdskontexten. Medan detta stöder det fortsatta användandet av en universell arbetslivsmodell i de nordiska välfärdsstaterna, pekar en del av resultaten i Studierna 1 och 2 på att modellen misslyckas med att leverera vad den lovat, särskilt gällande lovorden om ett jämställt arbetsliv för män och kvinnor. Samtidigt är ett av nyckelresultaten i Studie 4 att ett standardiserat, universellt angreppssätt är att föredra framom skräddarsydda angreppssätt i interventioner vars fokus är att främja arbetsengagemang nerifrån och upp. Meta-analysen i Studie 4 baserade sig på 24 studier och visade en liten men lovande interventionseffekt i termerna av ökat arbetsengagemang. Konklusion: Sammantaget visar resultaten av denna avhandling att ett system-orienterat tänkande behövs, där faktorer på flera nivåer beaktas i främjandet av psykiskt välbefinnande på arbetsplatsen. Det här betyder att inte bara bakgrundsfaktorer, psykologiska faktorer och psykosociala faktorer i arbetskontexten bör beaktas, utan även psykosociala faktorer i familjemiljön och övergripande, kontextuella faktorer i den socio-ekonomiska miljön. Resultaten betonar också behovet av forskning som sträcker sig längre än till det traditionella fokuset på negativa aspekter av psykiskt välbefinnande på arbetsplatsen, det vill säga framtida forskning bör också inkludera positiva aspekter. Vidare förespråkas ett integrativt perspektiv på basis av resultaten av den här avhandlingen, eftersom detta kan utveckla vår förståelse för psykiskt välbefinnande på arbetsplatsen och hur det bäst kan stödas och skyddas i det samtida arbetslivet.Tausta: Organisaatiot ympäri maailmaa pitävät tärkeänä työhyvinvoinnin edistämistä, mukaan lukien työn imua ja työn ja muun elämän yhteensovittamista. Organisaatioiden investoinnit työhyvinvoinnin edistämiseen voivat olla kannattavavia monin eri tavoin. Tämä ei pelkästään ole tapa organisaatiolle osallistua hyvinvoivan yhteiskunnan rakentamiseen vaan myös tapa lisätä tehokkuutta omassa toiminnassaan. Tämän lisäksi maailman – ja työn – murros, mukaan lukien globalisaatio, teknologinen myllerrys ja yhä monipuolisempi työvoima, muuttaa työtehtävien tekoa, työehtoja ja työolosuhteita. Työn murros tuo väistämättä lisäpaineita työntekijöille ja se, miten nämä vaikuttavat heidän työhyvinvointiinsa, herättää huolta. Pohjoismainen hyvinvointimalli on aikaisemmin ollut hyvin kehuttu, mutta sen toimivuus on yhä enemmän kyseenalaistettu työn murroksessa. Tästä syntyy tarve tutkia työn voimavaroja, jotka vähentävät työn vaatimuksia ja tukevat psyykkistä työhyvinvointia. Tavoitteet: Tutkia yhteys psykososiaalisten tekijöiden ja psyykkisen työhyvinvoinnin välillä. Tutkimus keskittyi erityisesti kahteen työhyvinvoinnin tekijään: työn imuun ja työn ja muun elämän yhteensovittamiseen. Tämän lisäksi tutkimuksen tavoitteena oli tutkia, mikäli näiden tekijöiden välillä on yhteys. Tutkimuksen tavoitteena oli myös koota tutkimuksesta syntyneitä todisteita tehokkuudesta interventioissa, joissa työn imua edistetään voimavarojen avulla ja joissa voimavarat rakennetaan alhaalta ylös. Menetelmät: Väitöskirja sisältää neljä yksittäistä tutkimusta. Kolmessa ensimmäisessä tutkimuksessa käytettiin kahden eri haastattelukyselyn tietoja, joissa eri väestöpohja; poikkileikkaustutkimuksena. Kaksi ensimmäistä perustuivat vuonna 2018 tehtyyn suomalaiseen työolotutkimukseen (QWLS). Molemmissa tutkimuksissa käytettiin tavoitteiden mukaisia soveltuvuuskriteerejä, joiden tuloksena oli 1431 osallistujasta koostuva otos ensimmäisessä tutkimuksessa, ja 3790 osallistujasta koostuva otos toisessa tutkimuksessa. Logistista regressioanalyysia (todennäköisyyksien suhde, 95 % luottamusväli) käytettiin analysoimaan dataa molemmissa tutkimuksissa. Kolmas tutkimus perustui vuonna 2015 tehtyyn eurooppalaiseen työolotutkimukseen (EWCS). Tavoitteiden mukaisia soveltuvuuskriteerejä käytettiin myös tässä tutkimuksessa, jonka tuloksena oli 35401 osallistujasta koostuva otos. Data analysoitiin monitasoisten regressiomallien avulla. Neljäs tutkimus oli systemaattinen kirjallisuuskatsaus ja meta-analyysi. Systemaattinen tiedonhaku suoritettiin moni eri digitaalisissa tietokannoissa. Julkaisut vuosista 2000–2020 otetiin mukaan katsaukseen. Erilaiset soveltuvuuskriteerit olivat määriteltyjä, joiden mukaan esimerkiksi interventioiden tavoitteet täyttyivät olla työn imun edistämistä alhaalta ylös rakennettujen voimavarojen avulla. Osa mukana olleista tutkimuksista sisältyivät meta-analyysiin. Tulokset: Avaintulokset väitöskirjan kolmessa ensimmäisessä tutkimuksessa havainnollistavat, että työhyvinvoinnin voimavaroja sisällyttävät myös muut tekijät kuin tekijät yksilön tasolla, esimerkiksi psykososiaaliset tekijät perheja työympäristössä, sosioekonomiset tekijät kansallis- ja hyvinvointivaltiomallin tasolla. Kolmannessa tutkimuksessa ilmeni tärkeä löytö: työn imu ja työn ja muu elämän yhteensovittamisen välillä on yhteys Eurooppa tasolla. Lisäksi tutkimus osoitti, että tutkittujen suomalaisten (tutkimus 1 ja 2) ja laajemmin ottaen – pohjoismaiden ja eurooppalaisten (tutkimus 3) – työntekijöiden työn imu ja työn ja muun elämän yhteensovittaminen olivat korkeatasoisia. Nämä tulokset tukevat yleismaailmallisen työelämämallin jatkuvaa käyttöä Pohjoisissa hyvinvointivaltioissa. Samaan aikaan osa tuloksia ensimmäisessä ja toisessa tutkimuksessa osoittavat, että malli ei ole tuottanut lupauksiensa mukaisesti, erityisesti lupaukset koskien tasa-arvoista työelämää. Neljännen tutkimuksen avaintulos on myös, että standardoitu, yleismaailmallinen lähestymistapa on suositeltava räätälöityjen ratkaisujen sijaan interventioissa, joissa työn imua edistetään alhaalta ylös. Meta-analyysi neljännessä tutkimuksessa perustui 24 tutkimukseen ja osoitti pientä mutta lupaavaa interventiotehokkuutta työn imun merkeissä. Johtopäätökset: Yleisesti ottaen väitöskirjan tulokset osoittavat, että on tarve systeemiorientoidusta ajattelutavasta, jossa monitasoiset tekijät otetaan huomioon psyykkisen työhyvinvoinnin edistämisessä. Tämä tarkoittaa, että ei pelkästään taustatekijöitä, psykologisia tekijöitä ja psykososiaalisia tekijöitä työympäristössä oteta huomioon, vaan myös psykososiaalisia tekijöitä perheympäristössä sekä laajoja, sosioekonomisia tekijöitä. Lisäksi tutkimuksessa nousi esiin, että tutkimustarve on perinteisen keskittymisen työhyvinvoinnin negatiivisiin osa-alueihin laajempi, tulevaisuudessa tutkimuksen täytyy myös sisällyttää myönteisiä osa-alueita. Tämän väitöskirjan tuloksen pohjalta voidaan kannattaa integratiivista näkökulmaa, sen avulla meidän ymmärryksemme nykyisen työelämän työhyvinvoinnista, sen edistämisestä ja turvaamisesta voi kehittyä

Entanglement invariant for the double Jaynes-Cummings model

We study entanglement dynamics between four qubits interacting through two isolated Jaynes-Cummings hamiltonians, via the entanglement measure based on the wedge product. We compare the results with similar results obtained using bipartite concurrence resulting in what is referred to as "entanglement sudden death". We find a natural entanglement invariant under evolution demonstrating that entanglement sudden death is caused by ignoring (tracing over) some of the system's degrees of freedom that become entangled through the interaction.Comment: Sec. V has largely been rewritten. An error pertaining to the entanglement invariant has been corrected and a correct invariant valid for a much larger set of states have been found, Eq. (25

Tunable effective g-factor in InAs nanowire quantum dots

We report tunneling spectroscopy measurements of the Zeeman spin splitting in InAs few-electron quantum dots. The dots are formed between two InP barriers in InAs nanowires with a wurtzite crystal structure grown by chemical beam epitaxy. The values of the electron g-factors of the first few electrons entering the dot are found to strongly depend on dot size and range from close to the InAs bulk value in large dots |g^*|=13 down to |g^*|=2.3 for the smallest dots. These findings are discussed in view of a simple model.Comment: 4 pages, 3 figure

Entanglement quantification through local observable correlations

We present a significantly improved scheme of entanglement detection inspired by local uncertainty relations for a system consisting of two qubits. Developing the underlying idea of local uncertainty relations, namely correlations, we demonstrate that it's possible to define a measure which is invariant under local unitary transformations and which is based only on local measurements. It is quite simple to implement experimentally and it allows entanglement quantification in a certain range for mixed states and exactly for pure states, without first obtaining full knowledge (e.g. through tomography) of the state.Comment: 5 pages, 3 figures, revised version with new proof and replaced figure

On the efficiency of quantum lithography

Quantum lithography promises, in principle, unlimited feature resolution, independent of wavelength. However, in the literature at least two different theoretical descriptions of quantum lithography exist. They differ in to which extent they predict that the photons retain spatial correlation from generation to the absorption, and while both predict the same feature size, they differ vastly in predicting how efficiently a quantum lithographic pattern can be exposed. Until recently, essentially all experiments reported have been performed in such a way that it is difficult to distinguish between the two theoretical explanations. However, last year an experiment was performed which gives different outcomes for the two theories. We comment on the experiment and show that the model that fits the data unfortunately indicates that the trade-off between resolution and efficiency in quantum lithography is very unfavourable.Comment: 19 pages, extended version including a thorough mathematical derivatio

Quantum limits on phase-shift detection using multimode interferometers

Fundamental phase-shift detection properties of optical multimode interferometers are analyzed. Limits on perfectly distinguishable phase shifts are derived for general quantum states of a given average energy. In contrast to earlier work, the limits are found to be independent of the number of interfering modes. However, the reported bounds are consistent with the Heisenberg limit. A short discussion on the concept of well-defined relative phase is also included.Comment: 6 pages, 3 figures, REVTeX, uses epsf.st

Homalg: A meta-package for homological algebra

The central notion of this work is that of a functor between categories of finitely presented modules over so-called computable rings, i.e. rings R where one can algorithmically solve inhomogeneous linear equations with coefficients in R. The paper describes a way allowing one to realize such functors, e.g. Hom, tensor product, Ext, Tor, as a mathematical object in a computer algebra system. Once this is achieved, one can compose and derive functors and even iterate this process without the need of any specific knowledge of these functors. These ideas are realized in the ring independent package homalg. It is designed to extend any computer algebra software implementing the arithmetics of a computable ring R, as soon as the latter contains algorithms to solve inhomogeneous linear equations with coefficients in R. Beside explaining how this suffices, the paper describes the nature of the extensions provided by homalg.Comment: clarified some points, added references and more interesting example