Studies on the Multifaceted Interaction of Atoms and an Electromagnetic Field

In this Thesis the interaction of an electromagnetic field and matter is studied from various aspects in the general framework of cold atoms. Our subjects cover a wide spectrum of phenomena ranging from semiclassical few-level models to fully quantum mechanical interaction with structured reservoirs leading to non-Markovian open quantum system dynamics. Within closed quantum systems, we propose a selective method to manipulate the motional state of atoms in a time-dependent double-well potential and interpret the method in terms of adiabatic processes. Also, we derive a simple wave-packet model, based on distributions of generalized eigenstates, explaining the finite visibility of interference in overlapping continuous-wave atom lasers. In the context of open quantum systems, we develop an unraveling of non-Markovian dynamics in terms of piecewise deterministic quantum jump processes confined in the Hilbert space of the reduced system - the non-Markovian quantum jump method. As examples, we apply it for simple 2- and 3-level systems interacting with a structured reservoir. Also, in the context of ion-cavity QED we study the entanglement generation based on collective Dicke modes in experimentally realistic conditions including photonic losses and an atomic spontaneous decay.Siirretty Doriast

Valtakunnan metsien 10. inventointiin perustuvat ainespuun alueelliset hakkuumahdollisuusarviot

MetsävaratMetsänhoitosuosituksia noudattaen puuntuotannon metsämaalta olisi hakattavissa tukki- ja kuitupuun mitat täyttävää ainespuuta 123,5 milj. m3/v vuosina 2007–2016. Suurimman kestävän ainespuukertymän arvio vastaavalle jaksolle oli 69,7 milj. m3/v. Etelä-Suomessa erityisesti tukkikertymän ja tulojen tasaisuusvaatimus sekä Pohjois-Suomessa kannattavasti hakattavissa olevan puuston määrä rajoittivat kestävää hakkuukertymää. Suurimman kestävän hakkuukertymäarvion mukainen ensimmäisen kymmenvuotiskauden hakkuupoistuma oli keskimäärin 78 % mitatusta puuntuotannon metsämaan kasvusta. Kestävyyttä noudattavat hakkuumahdollisuudet olivat voimakkaimmin kasvussa Kainuun ja Pohjois-Pohjanmaan metsäkeskusten alueilla. Nousu johtui nuorten puustojen varttumisesta ja sen mahdollistamasta kasvatushakkuiden lisäyksestä. Hakkuumahdollisuusarviot laskettiin MELA2007-ohjelmistolla perustuen valtakunnan metsien 10. inventoinnin maastoaineistoon vuosilta 2004–2008. Puuston tilavuus kasvoi 40 % 30 vuoden aikana, jos hakkuut noudattivat vuosina 2004–2008 keskimäärin toteutunutta hakkuukertymää (56 milj. m3/v). Viimeaikaisten ainespuun käyttöarvioiden perusteella tukki- ja kuitupuun riittävyys ei ole tulevaisuudessa ongelma, tosin muutokset puunkäytössä mm. puun energiakäytön lisäys ja metsien muiden käyttömuotojen kasvu supistavat perinteistä ainespuun tarjontaa. Ainespuun tarjontaan vaikuttaa myös metsäomistajien puunmyyntihalukkuus

MELA2016 : Reference Manual

MELA2016 Reference Manual is the documentation of the MELA Version 2016 released on the 1st of February 2017. MELA2016 Reference Manual is published electronically only and made available for public in Internet.201

Valtakunnan metsien 9. inventointiin perustuvat hakkuumahdollisuusarviot vuosille 2002–2031 Pohjois-Pohjanmaan metsäkeskuksen alueella

MetsävaratTutkimuksen tavoitteena oli selvittää Pohjois-Pohjanmaan metsäkeskuksen alueen hakkuumahdollisuudet vuosille 2002–2031. Hakkuulaskelmat tehtiin MELA-ohjelmistolla. Laskelmissa käytettiin valtakunnan metsien 9. inventoinnin (VMI9) koeala- ja puutiedoista muodostettua laskelma-aineistoa. §§ Metsätalouden kehittämiskeskus Tapion metsänkäsittelysuositusten perusteella hakkuukypsää ja hakkuukypsäksi tulevaa puuta riittäisi hakattavaksi inventointia seuraavalla kymmenvuotiskaudella 6,0 miljoonaa kuutiometriä vuodessa eli 1,4-kertaisesti vuosina 1997–2001 keskimäärin toteutuneisiin hakkuisiin verrattuna (noin 4,1 miljoonaa kuutiometriä käyttöpuuta vuodessa). Vaikka hakkuumahto hyödynnettäisiin kokonaan, puuvaranto puuntuotantoon käytettävissä olevalla metsä- ja kitumaalla hieman suurenisi lähivuosikymmeninä ja hakkuumahto säilyisi toisella kymmenvuotiskaudella lähes 6 miljoonassa kuutiometrissä vuodessa. Suurimman jatkuvasti hakattavissa olevan vuosittaisen käyttöpuumäärän arvio laskettiin maksimoimalla nettotulojen nykyarvoa neljän prosentin korkokannalla siten, että kokonaishakkuukertymät ja nettotulot olivat aina vähintään edellisen kymmenvuotiskauden tasolla, tukkipuukertymät pysyivät koko laskelma-ajan vähintään ensimmäisen kymmenvuotiskauden tasolla ja puuston tuottoarvo neljän prosentin korkokannalla laskettuna oli laskelma-ajan lopussa vähintään laskelman alkuhetken tasolla. Arvio on ensimmäisellä kymmenvuotiskaudella 5,2 miljoonaa kuutiometriä vuodessa. Koko kolmenkymmenen vuoden tarkastelujaksolla suurimman kestävän hakkuumäärän arviosta on mäntyä keskimäärin 60, kuusta 21, koivua 17 ja muuta lehtipuuta 2 prosenttia. Koivun kertymästä on turvemailla keskimäärin 64 prosenttia. Metsä- ja kitumaasta on tiukasti suojeltu noin kuusi prosenttia ja rajoitetussa käytössä noin 12 prosenttia. Suojelu ja käytönrajoitukset supistavat ensimmäisen kymmenvuotiskauden hakkuumahtoa 0,9 miljoonaa kuutiometriä ja kestäviä hakkuumahdollisuuksia 0,6 miljoonaa kuutiometriä vuodessa. §§ Esitetyt hakkuumahdollisuusarviot eivät ole puun tarjonnan eivätkä todennäköisesti toteutuvan tulevaisuuden ennusteita. Käytännössä puunostajat ja metsänomistajat ratkaisevat, miten metsiä hakataan ja hoidetaan

Non-Markovian waiting time distribution

Simulation methods based on stochastic realizations of state vector evolutions are commonly used tools to solve open quantum system dynamics, both in the Markovian and non-Markovian regime. Here, we address the question of waiting time distribution (WTD) of quantum jumps for non-Markovian systems. We generalize Markovian quantum trajectory methods in the sense of deriving an exact analytical WTD for non-Markovian quantum dynamics and show explicitly how to construct this distribution for certain commonly used quantum optical systems.Comment: journal versio