Undoing measurement-induced dephasing in circuit QED

We analyze the backaction of homodyne detection and photodetection on superconducting qubits in circuit quantum electrodynamics. Although both measurement schemes give rise to backaction in the form of stochastic phase rotations, which leads to dephasing, we show that this can be perfectly undone provided that the measurement signal is fully accounted for. This result improves upon that of Phys. Rev. A, 82, 012329 (2010), showing that the method suggested can be made to realize a perfect two-qubit parity measurement. We propose a benchmarking experiment on a single qubit to demonstrate the method using homodyne detection. By analyzing the limited measurement efficiency of the detector and bandwidth of the amplifier, we show that the parameter values necessary to see the effect are within the limits of existing technology

Fat-Holding in Hamburgers as Influenced by the Different Constituents of Beef Adipose Tissue

The effects of addition of adipose tissue, rendered fat, rendered fat + the separated connective tissue and rendered fat + gelatin, respectively, were compared on the fat-holding properties of hamburgers upon heating. The fat losses on frying (175 °C, 3.5 minutes on each side) were substantially less than in the net test (cooking in a water bath at 77 oc for 35 minutes, followed by a centrifugation step). Fat losses during frying were governed both by the instability of the fat and the migration of the fat out of the product. The fat losses determined by the net test, however, reflected only the instability of the fat, as the effect of the migration of the fat out of the product was minimized, due to the centrifugation step. Fat-holding on frying was the best when fat was added in the form of fat cells and when an increased amount of connective tissue was added. On the contrary, fat-holding in the net test was be.st, when the fat was emulsified to smaller droplets with gelatin as an emulsifier. These observations suggest that the migration of the fat out of the hamburger is the most important factor, governing fat-holding in hamburgers on frying, whereas for the net test the instability of the fat per se seemed to be more essential

Implementation of the three-qubit phase-flip error correction code with superconducting qubits

We investigate the performance of a three qubit error correcting code in the framework of superconducting qubit implementations. Such a code can recover a quantum state perfectly in the case of dephasing errors but only in situations where the dephasing rate is low. Numerical studies in previous work have however shown that the code does increase the fidelity of the encoded state even in the presence of high error probability, during both storage and processing. In this work we give analytical expressions for the fidelity of such a code. We consider two specific schemes for qubit-qubit interaction realizable in superconducting systems; one $\sigma_z\sigma_z$-coupling and one cavity mediated coupling. With these realizations in mind, and considering errors during storing as well as processing, we calculate the maximum operation time allowed in order to still benefit from the code. We show that this limit can be reached with current technology.Comment: 10 pages, 8 figure

Teknologian mahdollisuudet koulussa toteutettavassa liikuntapedagogiikassa

Tiivistelmä. Teknologian merkitys opetuksessa on noussut viimeisen vuosikymmenen aikana huomattavasti monesta syystä ja sen myötä myös koulujen teknologiset valmiudet ovat parantuneet niin perusasteella kuin myös toisella asteella. Kokonaisuudessaan teknologinen kehitys on ollut positiivista koulukontekstissa, mutta parannettavaa vielä kuitenkin löytyy. Teknologiaa ei hyödynnetä kaikissa oppiaineissa tasavertaisesti, vaikka mahdollisuuksia olisi. Erityisesti taito- ja taideaineissa teknologian osuus opetuksen tukena on vähäistä, vaikka oikein sovellettuna teknologia tarjoaa uusia pedagogisia mahdollisuuksia opetuksen järjestämiseen. Yhtenä olennaisena taitoaineena nousee esille liikunta. Tämän kandidaatin tutkielman kautta nousi esille se, kuinka teknologiaa voidaan hyödyntää juuri koulujen liikuntapedagogiikassa ja sitä kautta koululiikunnassa. Tutkielma on toteutettu kuvailevana kirjallisuuskatsauksena, jonka avulla on luotu tarkempi katsaus liikuntapedagogiikan ja teknologian positiivisista yhteisvaikutuksista koulukontekstissa. Kirjallisuuskatsauksen omaisesti olen valinnut tutkielmaani lähdekirjallisuutta, jotka tukevat toisia lähteitä ja omia näkemyksiäni. Lähdekirjallisuus painottui hyvin pitkälti tutkimuksiin, artikkeleihin ja painettuihin julkaisuihin, joissa käsiteltiin tämän tutkielman aiheita, eli liikuntapedagogiikkaa ja teknologiaa. Keskeisimpinä teknologisina mahdollisuuksina tässä tutkielmassa nousivat esiin erilaiset aktiivisuusmittarit, videokamerat ja digitaaliset liikunnalliset sovellukset. Näillä oli positiivista vaikutusta muun muassa liikuntamotivaatioon, liikuntataitojen oppimiseen ja arviointiin. Näiden lisäksi tutkimuksista tuli ilmi erilaisia ratkaisuja, joiden avulla kouluissa toteutettavaa liikuntapedagogiikkaa voidaan tukea erilaisin teknologisin keinoin. Tämä tutkielma on osoittanut, että mahdollisuudet teknologian hyödyntämiseen koulujen liikuntapedagogiikassa ovat laajat. Erityisesti koululiikunnassa teknologian avulla voidaan helpottaa opettajan opetustyötä ja samalla parantaa oppilaiden liikunnallisten tietojen ja taitojen oppimista sekä kannustaa heitä elinikäiseen fyysiseen aktiivisuuteen. Myös teknologian integrointi oppilaan koulupäivään koettiin positiivisena ilmiönä fyysisen aktiivisuuden lisääjänä. On vain opettajan omista mieltymyksistä ja tottumuksista kiinni, haluaako hän hyödyntää teknologian luomia mahdollisuuksia omassa liikuntapedagogisessa työssään

Asiakasyhteisö ja osallistava suunnittelu tuotekehityksen tukena:arvon yhteisluonti asiakasyhteisössä

Tiivistelmä. Kilpailu ohjelmistoalalla on kovaa tänä päivänä ja yritysten on pystyttävä toimittamaan laadukkaita ja innovatiivisia tuotteita menestyäkseen. Yksi tapa erottua markkinoilla on suhtautuminen omaan asiakaskuntaan ja vastaaminen heidän tarpeisiinsa. Asiakasyhteisö tuo yhteen yrityksen ja sen asiakkaat tekemään yhteistyötä tuotteen, palvelun ja yrityksen toiminnan kehittämiseksi. Tässä laadullisessa pro gradu -tutkielmassa kerättiin asiakkaiden ajatuksia ja ideoita asiakasyhteistoimintaa kohtaan neljästä osallistavaa suunnittelua hyödyntävästä työpajasta. Työpajoja analysoitiin arvon yhteisluonnin näkökulmasta. Arvon yhteisluonnissa arvon käsitetään syntyvän vuorovaikutussuhteissa, eikä olevan jossain tietyssä esineessä tai tuotteessa. Tutkielmassa hyödynnettiin arvon yhteisluonnin eri osa-alueita ja tarkasteltiin sidosryhmien aiemmin kokemaa arvoa ja arvo-odotuksia liittyen asiakasyhteisötoimintaan sekä heidän tekemiään arvoehdotuksia toisille toimijoille. Tutkimuskysymyksenä oli, millaista arvoa asiakasyhteisötoiminta voisi tuoda yritykselle ja sen asiakkaille. Tutkimuksen pohjalta nähtiin, että niin asiakkaat kuin yrityskin voisivat saada lisäarvoa asiakasyhteisötoiminnasta. Asiakasyhteisötoiminnan kautta yritys voisi tehdä monella tapaa asiakaslähtöisempää tuotekehitystä. Yhteisön kautta voitaisiin järjestää osallistavia työpajoja, joiden avulla voidaan tukea tuotekehitystä. Asiakkaat voisivat saada tehokkaammin ajantasaista tietoa tuotekehitystoiveiden tilasta ja vaikuttaa tiiviimmin niiden priorisointiin. Asiakasyhteisö auttaisi tekemään tuotteesta entistäkin enemmän asiakkaiden toiveisiin vastaavan, kun asiakkaiden tarpeet nousisivat asiakasyhteisön kautta tehokkaammin esille. Näin voitaisiin entisestään kasvattaa asiakastyytyväisyyttä ja asiakassitoutumista. Asiakkaat voisivat saada arvoa myös kasvaneen vertaistuen muodossa. Yrityksen henkilöstön työnteko suoraviivaistuisi, kun useampi asia keskittyisi asiakasyhteisöön. Asiakasyhteisöllä voitaisiin tukea tuotekehitystä ja osallistaa asiakkaita tuotekehitykseen. Tutkimus vahvistaa aiemman tutkimustiedon käsitystä asiakasyhteisöjen hyödyllisyydestä tuotekehityksen tukena. Asiakasyhteisö voi auttaa tekemään asiakaslähtöisempää tuotekehitystä. Jatkossa olisi mielenkiintoista tutkia aihetta olemassa olevien asiakasyhteisöjen pohjalta esimerkiksi yhteisöjen käyttäjiä haastattelemalla. Tämä voisi lisätä tietoa siitä, kuinka hyödyllisiksi käytössä olevat asiakasyhteisöt koetaan ja kuinka isoa resurssointia asiakasyhteisö vaatii yritykseltä.Supporting software development through customer community and participatory design : value co-creation in a customer community. Abstract. Today the competition in the software industry is fierce and to succeed companies must deliver high quality and innovative products. One way to differentiate in the market is through the relationship a company has with its customer base and how it responds to its needs. Customer community brings the company and its customers together to develop their products, services and the company’s operations. This qualitative master’s thesis collected customers’ thoughts and ideas about customer community from four workshops utilizing participatory design. The workshops were analysed from the perspective of value co-creation. In value co-creation the value is understood to arise from interactions rather than from objects or products. The study utilized different aspects of the value co-creation lens and examined the earlier experienced value and value expectations of different stakeholders in relation to the customer community and the value proposals the stakeholders made to each other. The research question was what kind of value the customer community could bring to the company and its customers. Based on the study, both customers and the company could gain added value from customer community. Through customer community, the company could do more customer-oriented product development in a variety of ways. Participatory design workshops could be organized through the community to support product development. Customers could more effectively obtain up-to-date information on the status of product development wishes and impact the prioritization of them more easily. The customer community would help to make the product even more customer-oriented as customer needs would be more effectively presented through the customer community. This could further increase customer satisfaction and engagement. Customers could also gain value in the form of increased peer support. The work within the company would be streamlined as tasks would be centralized in the customer community. The customer community could support product development and participate customers to the product development. The study confirms the perception of previous research on the usefulness of customer communities in supporting product development. The customer community can help make product development more customer-oriented. In the future it would be interesting to study the topic based on existing customer communities, for example by interviewing the community users. This could increase information about how useful the existing customer communities are perceived as and how much resourcing the customer community requires from the company

Reversing quantum trajectories with analog feedback

We demonstrate the active suppression of transmon qubit dephasing induced by dispersive measurement, using parametric amplification and analog feedback. By real-time processing of the homodyne record, the feedback controller reverts the stochastic quantum phase kick imparted by the measurement on the qubit. The feedback operation matches a model of quantum trajectories with measurement efficiency $\tilde{\eta} \approx 0.5$, consistent with the result obtained by postselection. We overcome the bandwidth limitations of the amplification chain by numerically optimizing the signal processing in the feedback loop and provide a theoretical model explaining the optimization result.Comment: 5 pages, 4 figures, and Supplementary Information (7 figures

Vapor-solid-solid growth dynamics in GaAs nanowires

Semiconductor nanowires are promising material systems for coming of age nanotechnology. The usage of the vapor solid solid (VSS) route, where the catalyst used for promoting axial growth of nanowire is a solid, offers certain advantages compared to the common vapor liquid solid (VLS) route (using liquid catalyst). The VSS growth of group-IV elemental nanowires have been investigated by other groups in situ during growth in a transmission electron microscope (TEM). Though it is known that compound nanowire growth has different dynamics compared to monoatomic semiconductors, the dynamics of VSS growth of compound nanowires has not been understood. Here we investigate VSS growth of compound nanowires by in situ microscopy, using Au-seeded GaAs as a model system. The growth kinetics and dynamics at the wire-catalyst interface by ledge-flow is studied and compared for liquid and solid catalysts at similar growth conditions. Here the temperature and thermal history of the system is manipulated to control the catalyst phase. In the first experiment discussed here we reduce the growth temperature in steps to solidify the initially liquid catalyst, and compare the dynamics between VLS and VSS growth observed at slightly different temperatures. In the second experiment we exploit thermal hysteresis of the system to obtain both VLS and VSS at the same temperature. The VSS growth rate is comparable or slightly slower than VLS growth. Unlike in the VLS case, during VSS growth we see several occasions where a new layer starts before the previous layer is completely grown, i.e. multilayer growth. Understanding the VSS growth mode enables better control of nanowire properties by widening the range of usable nanowire growth parameters