Suomen Fyysikkoseura jakaa vuosittain palkinnon parhaalle lopputyölle, joka on tehty osana fysikaalisten tieteiden aloihin kuuluvaa perustutkintoa. Vuoden 2022 palkinto myönnettiin Otto Veltheimille hänen kvanttitomografiaan liittyvästä lopputyöstään ”Quantum State Tomography with Observable Commutation Graphs”.
Moniväritysongelma mallinnuksen apuna
Kvanttitomografia tarkoittaa tuntemattoman kvanttitilan selvittämistä mittaamalla. Menetelmä on keskeinen esimerkiksi kvanttilaskennassa. Vanhempi yliopistonlehtori Esko Keski-Vakkuri kertoo, kuinka hän antoi Veltheimille tehtäväksi tutustua tämän lopputyötä varten kvanttitomografiaan ja sen uusimpiin menetelmiin.
– Yllätyksekseni Veltheim ei ainoastaan oppinut nopeasti näitä menetelmiä, vaan kehitti itse aivan uuden oman menetelmänsä lähtien eri periaatteista, Keski-Vakkuri kuvailee.
Pro gradu -työssään Veltheim tutki, kuinka kvanttifysikaalisten tilojen ominaisuuksia saadaan mitattua mahdollisimman tehokkaasti. Hän kehitti uuden menetelmän, jolla voidaan mallintaa samanaikaisesti suoritettavia mittauksia verkon moniväritysongelman avulla.
– Verkon väritysongelmalla saadaan tutkittua, mitkä tilan ominaisuuksista on mahdollista mitata samanaikaisesti. Näin voidaan mittauksia optimoida entisestään moniväritysongelmaa hyödyntäen, Veltheim kertoo.
Uusien tuloksien ohella palkittu lopputyö sisältää myös sujuvan katsauksen kvanttitomografian periaatteisiin. Keski-Vakkuri nostaa esille, kuinka Veltheimin lopputyössä näkyvä yhdistelmä nopeaa oppimista, luovaa ajattelua ja ripeästi kehittyvän alan uusia kärkituloksia on harvinainen tässä vaiheessa opintoja. Veltheim jatkaakin menetelmän kehittämistä väitöskirjaopinnoissaan.
Palkinto jaettiin keskiviikkona 29.3.2023 Tampereella järjestetyillä Fysiikan päivillä, joiden avajaisissa Veltheim piti esitelmän tutkimusaiheestaan.
Lisätietoa
FM Otto Veltheim, otto.veltheim@helsinki.fi
Fyysikkoseuran tiedote: Finnish Physical Society Master Thesis Prize 2022 awarded to Otto Veltheim
Otto Veltheimin blogi: Quantum State Tomography with Observable Commutation Graphs