연구진은 2개의 전자만 쉽게 분해할 수 있었던 이전 방법을 개선했습니다.
과학자들은 스핀을 읽는 방법을 보여주었습니다.갈륨과 비소로 만들어진 작은 양자점에 갇혀 있는 많은 전자의 상태. 양자점은 과학자들이 크기나 구성을 변경하여 조정할 수 있는 속성을 가진 인공 원자처럼 작동합니다. 그러나 에너지 준위의 갭은 일반적으로 포획된 전자의 수가 증가함에 따라 더 작아지고 해결하기가 더 어려워집니다.
이 작업에 사용된 양자점 소자의 주사전자현미경 사진. 출처: 오사카 대학.
이를 극복하기 위해 팀은 다음을 사용했습니다.양자 홀 효과라고 불리는 현상. 전자가 2차원으로 제한되고 강한 자기장에 노출되면 전자의 상태가 양자화되므로 전자의 에너지 수준은 특정 특정 값만 취할 수 있습니다.
"스핀 측정값을 읽는 이전 방법1~2개의 전자만 처리할 수 있었지만 양자 홀 효과를 사용하여 최대 4개의 스핀 분극 전자를 분해할 수 있었습니다.”라고 수석 저자인 키야마 하루키(Haruki Kiyama)는 말합니다.
더위 방해를 방지하기 위해변동에 따라 실험은 약 80밀리켈빈의 극도로 낮은 온도에서 수행되었습니다. "이 판독 방법은 다중 전자 스핀 상태를 가진 더 빠르고 강력한 스핀 기반 양자 정보 처리 장치를 위한 길을 열 수 있습니다"라고 수석 연구 저자인 Akira Oiwa가 덧붙였습니다.
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