I ricercatori hanno migliorato i metodi precedenti che potevano facilmente risolvere utilizzando solo due elettroni
Gli scienziati hanno mostrato come leggere lo spinlo stato di molti elettroni intrappolati in un minuscolo punto quantico fatto di gallio e arsenico. I punti quantici si comportano come atomi artificiali con proprietà che gli scienziati possono regolare modificandone le dimensioni o la composizione. Tuttavia, le lacune nei livelli di energia di solito diventano più piccole e più difficili da risolvere man mano che aumenta il numero di elettroni catturati.
Micrografia elettronica a scansione del dispositivo a punti quantici utilizzato in questo lavoro. Fonte: Università di Osaka.
Per superare questo problema, la squadra ha utilizzatoun fenomeno chiamato effetto Hall quantistico. Quando gli elettroni sono confinati in due dimensioni ed esposti a un forte campo magnetico, i loro stati vengono quantizzati, quindi i loro livelli energetici possono assumere solo determinati valori specifici.
"Metodi precedenti per leggere le misurazioni dello spinpotevamo gestire solo uno o due elettroni, ma utilizzando l’effetto Hall quantistico, siamo stati in grado di risolvere fino a quattro elettroni polarizzati con spin”, afferma l’autore principale Haruki Kiyama.
Per evitare disturbi da calorefluttuazioni, gli esperimenti sono stati condotti a temperature estremamente basse, circa 80 millikelvin. "Questo metodo di lettura potrebbe aprire la strada a dispositivi di elaborazione delle informazioni quantistiche basati su spin più veloci e più potenti con stati di spin multielettronici", aggiunge l'autore senior dello studio Akira Oiwa.
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