Electronic cooling of a submicron-sized metallic beam

We demonstrate electronic cooling of a suspended AuPd island using superconductor-insulator-normal metal tunnel junctions. This was achieved by developing a simple fabrication method for reliably releasing narrow submicron sized metal beams. The process is based on reactive ion etching and uses a conducting substrate to avoid charge-up damage and is compatible with e.g. conventional e-beam lithography, shadow-angle metal deposition and oxide tunnel junctions. The devices function well and exhibit clear cooling; up to factor of two at sub-kelvin temperatures.Comment: 4 pages, 3 figure

Bell's inequality violation with spins in silicon

Bell's theorem sets a boundary between the classical and quantum realms, by providing a strict proof of the existence of entangled quantum states with no classical counterpart. An experimental violation of Bell's inequality demands simultaneously high fidelities in the preparation, manipulation and measurement of multipartite quantum entangled states. For this reason the Bell signal has been tagged as a single-number benchmark for the performance of quantum computing devices. Here we demonstrate deterministic, on-demand generation of two-qubit entangled states of the electron and the nuclear spin of a single phosphorus atom embedded in a silicon nanoelectronic device. By sequentially reading the electron and the nucleus, we show that these entangled states violate the Bell/CHSH inequality with a Bell signal of 2.50(10). An even higher value of 2.70(9) is obtained by mapping the parity of the two-qubit state onto the nuclear spin, which allows for high-fidelity quantum non-demolition measurement (QND) of the parity. Furthermore, we complement the Bell inequality entanglement witness with full two-qubit state tomography exploiting QND measurement, which reveals that our prepared states match the target maximally entangled Bell states with $>$96\% fidelity. These experiments demonstrate complete control of the two-qubit Hilbert space of a phosphorus atom, and show that this system is able to maintain its simultaneously high initialization, manipulation and measurement fidelities past the single-qubit regime.Comment: 10 pages, 3 figures, 1 table, 4 extended data figure

Magnetic-field-induced stabilization of nonequilibrium superconductivity in a normal-metal/insulator/superconductor junction

A small magnetic field is found to enhance relaxation processes in a superconductor, thus stabilizing superconductivity in nonequilibrium conditions. In a normal-metal (N)/insulator/superconductor (S) tunnel junction, applying a field of the order of 100μT leads to significantly improved cooling of the N island by quasiparticle (QP) tunneling. These findings are attributed to faster QP relaxation within the S electrodes as a result of enhanced QP drain through regions with a locally suppressed energy gap due to magnetic vortices in the S leads at some distance from the junction.Peer reviewe

Electrically controlling single spin qubits in a continuous microwave field

Large-scale quantum computers must be built upon quantum bits that are both highly coherent and locally controllable. We demonstrate the quantum control of the electron and the nuclear spin of a single 31P atom in silicon, using a continuous microwave magnetic field together with nanoscale electrostatic gates. The qubits are tuned into resonance with the microwave field by a local change in electric field, which induces a Stark shift of the qubit energies. This method, known as A-gate control, preserves the excellent coherence times and gate fidelities of isolated spins, and can be extended to arbitrarily many qubits without requiring multiple microwave sources.Comment: Main paper: 13 pages, 4 figures. Supplementary information: 25 pages, 13 figure

Psykofyysinen fysioterapia kuntoutusmuotona : Kuntoutuksen vaikutukset ja hyödyt asiakas- ja ammattilaiskokemusten sekä kirjallisuuskatsauksen valossa.

Tämä arviointi koskee psykofyysisen fysioterapian soveltuvuutta Kelan järjestämään kuntoutukseen. Tutkimuksessa kuvataan psykofyysiseen fysioterapiaan liittyviä kokemuksia, vaikutuksia ja hyötyjä psykofyysisen fysioterapian asiakkaiden, asiantuntijoiden ja tieteellisten tutkimusten näkökulmasta. Analysoitavan aineiston muodostavat haastattelut ja kirjallisuuskatsaus. Psykofyysisen fysioterapian teemahaastattelut toteutettiin syksyn 2015 aikana Suomessa asuville neljälle psykofyysisen fysioterapian asiakkaalle ja viidelle alan asiantuntijalle. Psykofyysisessä fysioterapiatilanteessa asiakkaille on ollut uutta ja merkityksellistä tulla kohdatuksi ja kuulluksi oman kokemusmaailmansa kautta. Tämä näkyy mm. kiireettömyytenä kohtaamistilanteissa. Asiakkaat kokivat luottamuksellisen ja turvallisen terapiasuhteen itseään voimaannuttavana. Myös psykofyysisen fysioterapian asiantuntijoiden mukaan vuorovaikutuksen laatu nähtiin terapian perustana. Asiakkaan kokemusta ymmärtävä ja todentava lähestymistapa oli heidän kertomansa mukaan edellytys asiakkaiden omien voimavarojen ja kykyjen vahvistumiselle sekä tulokselliselle terapialle. Psykofyysiseen fysioterapiaan olennaisesti liittyvä kehollinen työskentely paransi niin asiakkaiden kuin terapeuttien mukaan kuntoutujien itsetuntemusta ja minäkuvaa kehonkuvan jäsentymisen myötä. Kehollinen työskentely ja liikekäsityksen laatu ja laajuus toimivat asiakkaan fyysisen toimintakyvyn edistämisen lisäksi itseymmärrystä rakentavina tekijöinä. Fyysisen toimintakyvyn paraneminen, kuten esimerkiksi asennon ja tasapainon hallinta sekä kävelyn varmentuminen lisäsivät asiakkaiden kokemuksen mukaan arjen sujuvuutta. Asiakkaat kertoivat myös pystyvyyden tunteensa ja mahdollisuutensa itsesäätelyyn lisääntyneen terapian ansiosta. Kirjallisuuskatsauksen tavoite oli selvittää psykofyysisen fysioterapian vaikutuksia tutkimalla alan tutkimusta viimeisen viidentoista vuoden ajalta. Alan tutkimuskirjallisuus oli runsasta ja temaattisesti moniulotteista. Siitä oli paikoin haastavaa tunnistaa psykofyysisen fysioterapian erityispiirteitä. Kartoittavan katsauksen päätulokset osoittivat, että kokonaisvaltaisella kehotietoisuustyöskentelyllä näyttäisi olevan keskeinen merkitys asiakkaan itsesäätelyn vahvistumiseen ja toimintakykyyn. Kehollinen työskentely vähensi asiakkaiden oiretuntemuksia ja lisäsi heidän itsensä hyväksymistä sekä vastaanottavuutta tuelle. Arvioitavan aineiston valossa psykofyysisen fysioterapian avulla voidaan kohentaa kuntoutujan työ- ja toimintakykyä sekä edistää terveyttä ja antaa ihmisille voimavaroja heidän oman elämänsä hallintaan. Erityisasiantuntemukseen perustuva kuntoutustoiminta on kuntoutujan tarpeista lähtevää ja yhteistyössä rakennettujen konkreettisten tavoitteiden ohjaamaa toimintaa. Kuntoutuja on kuntoutuksen aktiivinen toimija voimavarojensa mukaan. Arvioinnin mukaan psykofyysinen fysioterapia soveltuu Kelan järjestämään kuntoutukseen

ABR-kuntoutus lapsiperheen arjessa : Arviointitutkimus Advanced Biomechanical Rehabilitation -kuntoutuksen vaikuttavuudesta ja hyödyistä asiakaskokemusten ja kirjallisuuskatsauksen pohjalta kuvattuna.

Tutkimuksen tarkoituksena oli arvioida CP-vammaisten lasten kuntoutukseen kehitetyn ja biomekaniikkaan perustuvan ABR-kuntoutuksen (eng. Advanced Biomechanical Rehabilitation) soveltuvuutta Kelan järjestämään kuntoutukseen. Tutkimuksessa kuvattiin ABR-kuntoutukseen liittyviä kokemuksia, vaikutuksia ja hyötyjä ARB-kuntoutusta toteuttavien perheiden ja tieteellisten tutkimusten näkökulmista. Tutkimuksellisena lähestymistapana käytettiin realistista arviointitutkimusta, jossa määriteltiin ABR-kuntoutusta ja sen merkitystä ja arvoa suhteessa Kelan järjestämään vaativaan lääkinnälliseen kuntoutukseen. Aineiston keruu toteutui laadullisin menetelmin ja kirjallisuuskatsauksena. Arvioinnin tavoitteena oli edistää tuloksellisten kuntoutusmuotojen valintaa ja käyttöä kuntoutujien toimintakyvyn vahvistamiseksi. Tietoa voi siten hyödyntää Kelan järjestämään kuntoutuksen päätöksenteossa. ARB-kuntoutuksen teemahaastattelut toteutettiin syyskuussa 2015 kolmelle CP-vammaiselle lapselle ja yhdeksälle vanhemmalle tai isovanhemmalle. Haastatteluaineisto analysoitiin sisällönanalyysillä. Lapset kokivat ABR-kuntoutuksen pääosin miellyttäväksi, kipuja lievittäväksi sekä päivittäisiä toimintoja, kuten siirtymisiä ja pukeutumisia helpottaviksi. Vanhemmat ja isovanhemmat pitivät ABR-kuntoutusta konkreettisena keinona vaikuttaa lapsen ja samalla koko perheen hyvinvointiin ja autonomian tunteeseen. ABR-harjoitteiden koettiin vähentävän lapsen kipuja, vahvistavan kudosrakenteita ja luovan täten parempia edellytyksiä lapsen arjen suorituksille, kuten asennon ylläpitämiselle ja asennosta toiseen siirtymiselle. ABR-kuntoutuksen koettiin helpottaneen myös lapsen ruokailu- ja avustustilanteita sekä kommunikointia. Positiivisten kokemusten ohella haastateltavat vanhemmat ja isovanhemmat kokivat ABR-kuntoutuksen fyysisesti melko raskaaksi, aikaa vieväksi, perheen sisäisen ajankäytön suunnittelua edellyttäväksi ja taloudellisesti kalliiksi investoinniksi, jota haastoi lisäksi ympäristön ajoittainen epäilevä suhtautuminen ABR-kuntoutusta ja perheen valintoja kohtaan. Kirjallisuuskatsauksen viiteaineistosta seuloutui lopulliseen analyysiin seitsemän julkaisua, joista keskeisin oli Marc Driscollin ja Leonid Blyumin kolmivuotinen prospektiivinen ABR-kohorttitutkimus (2012–2014) ja sitä koskeva, osin käsikirjoitusvaiheessa oleva ennakkoaineisto. Ennakkotulosten perusteella tutkijat päättelivät, että CP-vammaisten lasten tiivis kuntoutus soveltuu vaikeasti CP-vammaisten (GMFCS-luokka 4 ja 5) terveyden ja hyvinvoinnin ylläpitämiseen ja edistämiseen. Kun CP-lasten kuntoutusta oli tehty 36 kuukautta (ρ 55,54 pisteeseen). CP-vammaisten karkeamotoriikkaa ja selkärangan stabiliteettia istuma-asennossa koskevat tutkimustulokset viestivät niin ikään ABR-kuntoutuksen puolesta. Kokonaisuutena suoraan ABR-kuntoutukseen liittyvä tieteellinen tutkimus oli vielä vähäistä. Uusi tieteellinen kirjallisuus sidekudoksen merkityksestä ihmisen toisena tukirankana tarjoaa kuitenkin osaltaan tukea ABR-kuntoutuksessa hyödynnettävälle sidekudoksen merkityksen ymmärtämiselle