Les chercheurs ont amélioré les méthodes précédentes qui pouvaient facilement résoudre seulement deux électrons en utilisant
Les scientifiques ont montré comment lire le spinl'état de nombreux électrons piégés dans une minuscule boîte quantique composée de gallium et d'arsenic. Les points quantiques agissent comme des atomes artificiels avec des propriétés que les scientifiques peuvent ajuster en modifiant leur taille ou leur composition. Cependant, les écarts dans les niveaux d'énergie deviennent généralement plus petits et plus difficiles à résoudre à mesure que le nombre d'électrons capturés augmente.
Micrographie électronique à balayage du dispositif à points quantiques utilisé dans ce travail. Source : Université d'Osaka.
Pour surmonter cela, l'équipe a utiliséun phénomène appelé effet Hall quantique. Lorsque les électrons sont confinés dans deux dimensions et exposés à un champ magnétique puissant, leurs états sont quantifiés, de sorte que leurs niveaux d’énergie ne peuvent prendre que certaines valeurs spécifiques.
"Méthodes précédentes de lecture des mesures de spinNous ne pouvions traiter qu’un ou deux électrons, mais en utilisant l’effet Hall quantique, nous avons pu résoudre jusqu’à quatre électrons polarisés en spin », explique l’auteur principal Haruki Kiyama.
Pour éviter les perturbations thermiquesfluctuations, les expériences ont été menées à des températures extrêmement basses, environ 80 millikelvin. "Cette méthode de lecture pourrait ouvrir la voie à des dispositifs de traitement de l'information quantique basés sur le spin plus rapides et plus puissants avec des états de spin multi-électrons", ajoute Akira Oiwa, auteur principal de l'étude.
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