Vortex-line solitons in a periodically modulated Bose gas

We study the nonlinear excitations of a vortex-line in a Bose-Einstein condensate trapped in a one-dimensional optical lattice. We find that the classical Euler dynamics of the vortex results in a description of the vortex line in terms of a (discrete) one-dimensional Gross-Pitaevskii equation, which allows for both bright and gray soliton solutions. We discuss these solutions in detail and predict that it is possible to create vortex-line solitons with current experimental capabilities.Comment: minor changes, updated/corrected references, 4 pages, 3 figure

Mitochondrial disease in Southwestern Finland. Population-based molecular genetic and clinical studies

Mitochondria are present in all eukaryotic cells. They enable these cells utilize oxygen in the production of adenosine triphosphate in the oxidative phosphorylation system, the mitochondrial respiratory chain. The concept ‘mitochondrial disease’ conventionally refers to disorders of the respiratory chain that lead to oxidative phosphorylation defect. Mitochondrial disease in humans can present at any age, and practically in any organ system. Mitochondrial disease can be inherited in maternal, autosomal dominant, autosomal recessive, or X-chromosomal fashion. One of the most common molecular etiologies of mitochondrial disease in population is the m.3243A>G mutation in the MT-TL1 gene, encoding mitochondrial tRNALeu(UUR). Clinical evaluation of patients with m.3243A>G has revealed various typical clinical features, such as stroke-like episodes, diabetes mellitus and sensorineural hearing loss. The prevalence and clinical characteristics of mitochondrial disease in population are not well known. This thesis consists of a series of studies, in which the prevalence and characteristics of mitochondrial disease in the adult population of Southwestern Finland were assessed. Mitochondrial haplogroup Uk was associated with increased risk of occipital ischemic stroke among young women. Large-scale mitochondrial DNA deletions and mutations of the POLG1 gene were the most common molecular etiologies of progressive external ophthalmoplegia. Around 1% of diabetes mellitus emerging between the ages 18 – 45 years was associated with the m.3243A>G mutation. Moreover, among these young diabetic patients, mitochondrial haplogroup U was associated with maternal family history of diabetes. These studies demonstrate the usefulness of carefully planned molecular epidemiological investigations in the study of mitochondrial disorders.Siirretty Doriast

Quantum fluctuations of a vortex in an optical lattice

Using a variational ansatz for the wave function of the Bose-Einstein condensate, we develop a quantum theory of vortices and quadrupole modes in a one-dimensional optical lattice. We study the coupling between the quadrupole modes and Kelvin modes, which turns out to be formally analogous to the theory of parametric processes in quantum optics. This leads to the possibility of squeezing vortices. We solve the quantum multimode problem for the Kelvin modes and quadrupole modes numerically and find properties that cannot be explained with a simple linear-response theory.Comment: final version, minor change

Exotic superfluid states of lattice fermions in elongated traps

We present real-space dynamical mean-field theory calculations for attractively interacting fermions in three-dimensional lattices with elongated traps. The critical polarization is found to be 0.8, regardless of the trap elongation. Below the critical polarization, we find unconventional superfluid structures where the polarized superfluid and Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov-type states emerge across the entire core region

Spontaneous squeezing of a vortex in an optical lattice

We study the equilibrium states of a vortex in a Bose-Einstein condensate in a one-dimensional optical lattice. We find that quantum effects can be important and that it is even possible for the vortex to be strongly squeezed, which reflects itself in a different quantum mechanical uncertainty of the vortex position in two orthogonal directions. The latter is observable by measuring the atomic density after an expansion of the Bose-Einstein condensate in the lattice.Comment: 8 pages, 3 figures, more details added, some new citation

Bloom type inequality for bi-parameter singular integrals: efficient proof and iterated commutators

Utilising some recent ideas from our bilinear bi-parameter theory, we give an efficient proof of a two-weight Bloom type inequality for iterated commutators of linear bi-parameter singular integrals. We prove that if $T$ is a bi-parameter singular integral satisfying the assumptions of the bi-parameter representation theorem, then $$\| [b_k,\cdots[b_2, [b_1, T]]\cdots]\|_{L^p(\mu) \to L^p(\lambda)} \lesssim_{[\mu]_{A_p}, [\lambda]_{A_p}} \prod_{i=1}^k\|b_i\|_{{\rm{bmo}}(\nu^{\theta_i})} ,$$ where $p \in (1,\infty)$, $\theta_i \in [0,1]$, $\sum_{i=1}^k\theta_i=1$, $\mu, \lambda \in A_p$, $\nu := \mu^{1/p}\lambda^{-1/p}$. Here $A_p$ stands for the bi-parameter weights in $\mathbb R^n \times \mathbb R^m$ and ${\rm{bmo}}(\nu)$ is a suitable weighted little BMO space. We also simplify the proof of the known first order case.Juan de la Cierva - Formación 2015 FJCI-2015-24547, BCAM Severo Ochoa excellence accreditation SEV-2013-032

Socioeconomic Inequalities in Mortality Rates in Old Age in the World Health Organization Europe Region

Socioeconomic adversity is among the foremost fundamental causes of human suffering, and this is no less true in old age. Recent reports on socioeconomic inequalities in mortality rate in old age suggest that a low socioeconomic position continues to increase the risk of death even among the oldest old. We aimed to examine the evidence for socioeconomic mortality rate inequalities in old age, including information about associations with various indicators of socioeconomic position and for various geographic locations within the World Health Organization Region for Europe. The articles included in this review leave no doubt that inequalities in mortality rate by socioeconomic position persist into the oldest ages for both men and women in all countries for which information is available, although the relative risk measures observed were rarely higher than 2.00. Still, the available evidence base is heavily biased geographically, inasmuch as it is based largely on national studies from Nordic and Western European countries and local studies from urban areas in Southern Europe. This bias will hamper the design of European-wide policies to reduce inequalities in mortality rate. We call for a continuous update of the empiric evidence on socioeconomic inequalities in mortality rate

Quantum theory of a vortex line in an optical lattice

We investigate the quantum theory of a vortex line in a stack of weakly-coupled two-dimensional Bose-Einstein condensates, that is created by a one-dimensional optical lattice. We derive the dispersion relation of the Kelvin modes of the vortex line and also study the coupling between the Kelvin modes and the quadrupole modes. We solve the coupled dynamics of the vortex line and the quadrupole modes, both classically as well as quantum mechanically. The quantum mechanical solution reveals the possibility of generating nonequilibrium squeezed vortex states by strongly driving the quadrupole modes.Comment: Minor changes in response to a referee repor

Bilinear representation theorem

We represent a general bilinear Calderón--Zygmund operator as a sum of simple dyadic operators. The appearing dyadic operators also admit a simple proof of a sparse bound. In particular, the representation implies a so called sparse $T1$ theorem for bilinear singular integrals.Juan de la Cierva - Formaci\'on 2015 FJCI-2015-24547, Academy of Finland grants 294840 and 306901, National Science Foundation Grant No. DMS-1440140

Kerrostalo Kempeleen Vihiluotoon

Tiivistelmä. Kandidaatintyöni koostuu kolmannen vuoden aikana toteutetusta yhteisprojektista, johon kuului yhdyskuntasuunnittelun, nykyaikaisen arkkitehtuurin ja kerrostalosuunnittelun kurssit. Näistä olen työssäni eniten keskittynyt kerrostalosuunnittelun rakennusopin osioon, mutta myös nykyaikaisen arkkitehtuurin sisällään pitämä asuntosuunnittelu, muodostaa merkittävän osan työstäni. Projekti alkoi asemakaavasuunnittelun kurssilla, jossa oli tehtävänä Kempeleen Vihiluodon Airport hotellin tontin ja sen ympäristön kehittäminen. Hankkeessa selvitettiin Kempeleen kunnan pyynnöstä erilaisten täydennysrakentamisvaihtoehtojen soveltumista alueelle. Suunnittelualueen koko oli noin 34 hehtaaria, josta 10 hehtaaria oli luonnonsuojelualuetta. Alueella rakentamisen pääpaino oli pientalovaltaisessa rakentamisessa, joka oli keskittynyt kapeasti Vihiluotoon suuntautuvan harjanteen päälle ja reunoille. Toimitilarakennusten korttelialueet sijoittuivat kaava-alueen eteläpuolelle Lentokentäntien varteen, muodostaen merkittävän työpaikka keskittymän. Vihiluodon pohjoisosa oli toistaiseksi kokonaan rakentamatonta alavaa kosteikkoa. Tavoitteenani oli parantaa Kempeleen kaupungin vetovoimaa ja viihtyisyyttä sekä luoda nykyhetkeä paremmin palvelevaa toimintaympäristöä, joka on joustava ja muuntautumiskykyinen vielä tulevaisuudessakin. Alueiden suunnittelussa ja toimintojen sijoittelussa kiinnitin huomiota alueen länsi ja itä päätyjen selkeästi erilaisiin luonteisiin, minkä voi huomata jo alueen teiden nimissäkin, jotka muuttuvat metropolimaisesta Lentokentäntiestä, akateemiseen Professorintiehen ja lopulta Torpankujaksi. Näin ollen päädyin suunnitelmassani toteuttamaan rakentamisen kahdessa mittakaavassa, mukaillen alueen olemassa olevaa rakennushierarkiaa. Yritystoiminta keskittyy Lentokentäntien varteen korkeampana rakentamisena ja pienempimittakaavainen omakotitalo rakentaminen puolestaan Kempeleenlahden satama-alueen ympäristöön. Suunnittelualue on myös kansainvälisesti merkittävä lintuvesi alue ja iso osa suunnittelualueesta oli luonnonsuojelualuetta, mikä kertoo alueen kauniista ja yksilöllisestä luonnosta, jonka tuominen paremmin ihmisten saavutettavaksi oli itselleni tärkeää. Pyrinkin luomaan alueelle uusia kevyen liikenteen reittejä ja puistomaisia virkistysalueita sekä asuntojen että työpaikkakeskittymän läheisyyteen. Asunto- ja kerrostalosuunnittelun kurssit olivat jatkoa Kempeleen Vihiluotoon laadittuun asemakaavaan. Tehtävänä oli jatkaa suunnittelua yhden asuinkerrostalon osalta aina pihasuunnitelmista rakennusosapiirustuksiin asti, huomioiden kerrostalojen rakennusmääräykset, paloturvallisuuden ja esteettömyyden. Valitsin suunnitelmani lähtökohdaksi yksittäisen, omalla tontillaan sijaitsevan pistekerrostalon heti Vihiluodontien ja Professorintien risteyksessä. Pyrin suunnittelemaan lämminhenkisen ja modernin kerrostalon, joka sopii paikkaansa puiston reunalla sekä on vuoropuhelussa vastapäätä sijaitsevan toimistorakennusten keskittymän kanssa. Rakennusmateriaaliksi valitsin puun ja vielä tarkemmin Siperian lehtikuusen, joka täyttää P2-paloluokan määräykset. Pidin ideasta käyttää puuta sille hyvin epätyypillisessä kontekstissa. Perinteisesti puutaloissa on totuttu näkemään harjakatto ja muodonannollisesti ulkonevia terassi ja parveke ratkaisuja, mutta oma kerrostaloni on tämän vastakohta; tasakattoinen kuutio. Koin, että näiden kahden yhdistäminen loi modernin ja tavanomaisesta poikkeavan kokonaisuuden. Noppamaisen ulkomuodon säilyttämiseksi päädyin tekemään sisäänvedetyt parvekkeet. Mielenkiintoa lisätäkseni päätin tehdä parvekkeista vuorokerroksittain risteileviä, sen sijaan, että ne olisivat menneet samassa linjassa ylhäältä alas, mikä vaati enemmän suunnittelua muun muassa asuntopohjien ja kantavien rakenteiden osalta. Parvekkeiden ulkoreunaan tein vielä kolmionmalliset kukkaistutuslaatikot, joista on mahdollista nähdä vehreän kasvillisuuden jatkuvan aina rakennuksen viherkatolle asti. Ensimmäiseen kerrokseen suunnittelin kahvilan, joka lisää vuorovaikutusta toimistorakennusten kanssa ja aktivoi samalla alueen käyttö, sitoen Professorintien puolia paremmin toisiinsa. Lisäksi ensimmäisessä kerroksessa on rakennuksen läpi jatkuvan aulatila, joka liittää Professorintien ja rakennuksen takana olevan puiston toisiinsa, muodostaen näköyhteyden näiden kahden välille. Yhteisprojektin viimeinen vaihe oli kerrostalosuunnittelun kurssi, jossa lähdin työstämään asuntosuunnittelussa kehittämääni työtä eteenpäin. Muutoksia tapahtui niin rakennuksen ulkonäössä, kuin myös asuntotyypeissä. Asumisessa panostin viihtyvyyteen sekä toimiviin arjen ratkaisuihin ja pyrin suunnittelemaan monipuolisesti erilaisia ja kokoisia asuntoja. Myös rakenne- ja talotekniset vaatimukset, esimerkiksi väestönsuojan ja roilojen osalta tarkentuivat ja pyrin löytämään niille toimivat sijoitukset. Kokonaisuudessaan pyrin huomioimaan puun luontaiset ominaisuudet, kuitenkin pitäen kiinni suunnitelmani modernista visiosta