لقد قام الباحثون بتحسين الطرق السابقة التي يمكنها بسهولة حل إلكترونين فقط باستخدام
أظهر العلماء كيفية قراءة الدورانحالة العديد من الإلكترونات المحاصرة في نقطة كمية صغيرة مصنوعة من الغاليوم والزرنيخ. تعمل النقاط الكمومية مثل الذرات الاصطناعية ذات الخصائص التي يمكن للعلماء ضبطها من خلال تغيير حجمها أو تكوينها. ومع ذلك ، فإن الفجوات في مستويات الطاقة عادة ما تصبح أصغر ويصعب حلها مع زيادة عدد الإلكترونات الملتقطة.
مسح صورة مجهرية إلكترونية لجهاز النقطة الكمومية المستخدم في هذا العمل. المصدر: جامعة أوساكا.
للتغلب على هذا استخدم الفريقظاهرة تسمى تأثير هول الكمي. عندما تقتصر الإلكترونات على بعدين وتتعرض لمجال مغناطيسي قوي، فإن حالاتها تكون كمية، وبالتالي فإن مستويات الطاقة الخاصة بها يمكن أن تأخذ فقط قيمًا محددة معينة.
"الطرق السابقة لقراءة قياسات الدورانيقول المؤلف الرئيسي هاروكي كياما: "يمكننا معالجة إلكترون واحد أو اثنين فقط، ولكن باستخدام تأثير هول الكمي، تمكنا من تحليل ما يصل إلى أربعة إلكترونات مستقطبة الدوران".
لمنع الاضطرابات الناجمة عن الحرارةالتقلبات ، أجريت التجارب في درجات حرارة منخفضة للغاية ، حوالي 80 مللي كلفن. يضيف كبير مؤلفي الدراسة أكيرا أويوا: "طريقة القراءة هذه يمكن أن تمهد الطريق لأجهزة معالجة المعلومات الكمومية القائمة على الدوران الأسرع والأكثر قوة مع حالات الدوران متعددة الإلكترونات".
واصل القراءة:
يصطدم جبل الجليد العملاق A74 بساحل القارة القطبية الجنوبية
تم اكتشاف نوعين جديدين من الديناصورات في الصين
ما هو تأثير كيسلر ، ومتى وما الذي سيؤدي إليه اصطدام الأقمار الصناعية في المدار؟