Advanced Concepts in Josephson Junction Reflection Amplifiers

Low-noise amplification atmicrowave frequencies has become increasingly important for the research related to superconducting qubits and nanoelectromechanical systems. The fundamental limit of added noise by a phase-preserving amplifier is the standard quantum limit, often expressed as noise temperature $T_{q} = \hbar {\omega}/2k_{B}$. Towards the goal of the quantum limit, we have developed an amplifier based on intrinsic negative resistance of a selectively damped Josephson junction. Here we present measurement results on previously proposed wide-band microwave amplification and discuss the challenges for improvements on the existing designs. We have also studied flux-pumped metamaterial-based parametric amplifiers, whose operating frequency can be widely tuned by external DC-flux, and demonstrate operation at $2\omega$ pumping, in contrast to the typical metamaterial amplifiers pumped via signal lines at $\omega$.Comment: 9 pages, 6 figure

Dynamical Casimir effect in a Josephson metamaterial

Vacuum modes confined into an electromagnetic cavity give rise to an attractive interaction between the opposite walls. When the distance between the walls is changed non-adiabatically, virtual vacuum modes are turned into real particles, i.e. photons are generated out of the vacuum. These effects are known as the static and dynamical Casimir effect, respectively. Here we demonstrate the dynamical Casimir effect using a Josephson metamaterial embedded in a microwave cavity at 5.4 GHz. We achieve the non-adiabatic change in the effective length of the cavity by flux-modulation of the SQUID-based metamaterial, which results in a few percent variation in the velocity of light. We show that energy-correlated photons are generated from the ground state of the cavity and that their power spectra display a bimodal frequency distribution. These results are in excellent agreement with theoretical predictions, all the way to the regime where classical parametric effects cannot be of consequence.Comment: 4 pages, 3 figures, supplement at http://ltl.tkk.fi/~pjh/DCE

Pohjavesien suojelun ja kiviaineshuollon yhteensovittaminen - Satakunnan loppuraportti

Julkaisu sisältää erillisinä tiedostoina liitekartat: - Kartta 1: Satakunnan maa- ja kallioperän kiviainesvarat - Kartta 2: Satakunnan luokitellut pohjavesialueet, NATURA-alueet sekä luonnon- ja maisemansuojelullisesti arvokkaat harjualueet - Kartta 3: POSKI-luokitellut geologiset muodostumat ja pohjavesialueet Satakunnass

Lohkoketjuteknologian mahdollisuudet ja hyödyt sosiaali- ja terveydenhuollossa

Sosiaali- ja terveyspalvelut ovat huomattava julkinen kuluerä: maakuntien sote-tehtävien kustannuksiksi on arvioitu 18,7 mrd. euroa. Sosiaali- ja terveydenhuollon tehostamiseksi toteutetaan uudistusta, jonka keskeisenä ajatuksena on perusterveydenhuollon vahvistaminen ja painopisteen siirto sairauksien hoidosta terveyden ja hyvinvoinnin ylläpitoon. Uudistuksessa tähdätään 3 mrd. euron säästöihin. VTT:n toteuttamassa hankkeessa ”Lohkoketjuteknologian hyödyntämisen mahdollisuudet ja hyödyt” selvitettiin erilaisia lohkoketju- ja älysopimusratkaisuja sekä arvioitiin, miten näitä teknologioita voitaisiin hyödyntää sosiaali- ja terveydenhuollossa. Hankkeessa on pyritty hahmottamaan erityisesti lohkoketjujen mahdollista roolia terveydenhuoltoa tukevassa ICT-infrastruktuurissa ottaen huomioon sote-uudistuksen säästötavoitteet. Hankkeen tuloksena syntyi tietoa lohkoketjun hyödyntämismahdollisuuksista annetussa kontekstissa sekä ehdotuksia toimintamalleista ja -tavoista, millä lohkoketjuteknologia voidaan ottaa käyttöön tervey-denhuollossa ja muissa hyvinvointia tukevissa palveluiss

Tietohallinnon prosessien kehityssuunnitelma COBIT-viitekehysmallilla. CASE: Moventas Gears Oy

Moventas Gears Oy (Moventas) on yksi maailman johtavista teollisuus- ja tuulivoimaturbiini vaihteiden valmistajista. Yhtiö valmistaa voimansiirtoratkaisuja tuulivoima-, sellu-, paperi- ja kaivosteollisuudelle. Moventaksella on noin 900 työntekijää 13 eri maassa sekä maailmanlaajuinen yhteistyökumppaniverkosto. Opinnäytetyön tavoite oli kehittää Moventaksen tietohallinnon prosesseja COBIT viitekehyksen avulla. Tietohallinnon prosessien kehittämisellä on tarkoitus selkeyttää toimintatapoja tietohallinnon ja yhtiön muiden organisaatioiden välillä ja tukea paremmin liiketoiminnan tavoitteita. Tutkimusmenetelmänä opinnäytetyössä käytettiin konstruktiivista tutkimusta, koska työn teoria pohjautuu teoreettiseen viitekehykseen. Työn lopputulos on kehitysideoihin pohjautuva analyyttinen kehityssuunnitelma. Tutkimusmenetelmän avulla tietohallinnon prosesseja tutkittiin COBIT Quickstart pikaopasta soveltaen, minkä pohjalta Moventaksen johdolle ja tietohallinnolle luotiin selkeät tehtävät prosessien kehittämiseen. Lopputuloksena yritykselle luotiin kehityssuunnitelma, joka antaa Moventakselle hyvän lähtökohdan tietohallinnon toimintatapojen kehitykselle. COBIT viitekehysmalli sisältää 34 prosessia, joita tutkittiin Moventaksen tietohallinnon prosessien näkökulmasta. Lähes jokaiseen prosessiin löydettiin jotain kehitettävää ja moni kehitysidea pohjautuukin yleisesti saatavilla oleviin työkaluihin. Tältä pohjalta työn tulokset ovat helposti sovellettavissa myös muissa yrityksissä.Moventas is one of the world’s leading industrial and wind gear manufacturers. The company manufactures power transmission solutions for industrial markets including wind power, pulp and paper, mining and minerals. Moventas has about 900 employees in 13 countries globally with a worldwide partner network. The aim of the thesis was to develop Moventas IT processes with COBIT framework. The goal of the development was to have better IT support for the company goals and to clarify the best practices between IT support and other organizations. The research method selected for the thesis was constructive research approach because the theory is based on the theoretical framework. The end result is an analytical development plan based on the development ideas. With the help of the research method it was possible to examine IT processes with COBIT Quickstart quide which was used to develop clear roles for IT and Moventas management for process development. As a result development plan was created to provide a good starting point for the IT process development at Moventas. COBIT framework includes 34 processes which were used to develop Moventas IT processes. Developing the processes was done with commonly available tools so the results are easily applicable also in other companies

Wideband superconducting nanotube electrometer

VK: Low Temperature LaboratoryWe have investigated the microwave response of nanotube Josephson junctions at 600–900 MHz at microwave powers corresponding to currents from 0 to 2 × I C in the junction. Compared with theoretical modeling, the response of the junctions corresponds well to the lumped element model of resistively and capacitively shunted junction. We demonstrate the operation of these superconducting FETs as charge detectors at high frequencies without any matching circuits. Gate-voltage-induced charge Q G modifies the critical current I C, which changes the effective impedance of the junction under microwave irradiation. This change, dependent on the transfer characteristics dI C/dQ G, modifies the reflected signal and it can be used for wide band electrometry. We measure a sensitivity of 3.1×10−5 e/Hz√ from a sample which has a maximum switching current of 2.6 nA.Peer reviewe