Naukowcy udoskonalili poprzednie metody, które mogły z łatwością rozdzielić tylko dwa elektrony za pomocą
Naukowcy pokazali, jak czytać spinstan wielu elektronów uwięzionych w maleńkiej kropce kwantowej wykonanej z galu i arsenu. Kropki kwantowe działają jak sztuczne atomy o właściwościach, które naukowcy mogą dostroić, zmieniając ich rozmiar lub skład. Jednak przerwy w poziomach energii zwykle stają się mniejsze i trudniejsze do rozwiązania wraz ze wzrostem liczby przechwyconych elektronów.
Skaningowa mikroskopia elektronowa urządzenia kropek kwantowych użytego w tej pracy. Źródło: Uniwersytet w Osace.
Aby temu zaradzić, zespół wykorzystał zjawisko zwane kwantowym efektem Halla.Kiedy elektrony są ograniczone do dwóch wymiarów i wystawione na działanie silnego pola magnetycznego, ich stany są skwantowane, więc ich poziomy energetyczne mogąAkceptuj tylko niektóre określone wartości.
"Poprzednie metody odczytu pomiarów spinu mogły przetwarzać tylko jeden lub dwa elektrony, ale wykorzystując efekt kwantowyByliśmy w stanie rozdzielić do czterech elektronów spolaryzowanych spinowo", mówiGłównym autorem badania jest Haruki Kiyama.
Aby zapobiec zakłóceniom spowodowanym przez ciepłowahania, eksperymenty prowadzono w ekstremalnie niskich temperaturach, około 80 milikelwinów. „Ta metoda odczytu może utorować drogę szybszym i wydajniejszym urządzeniom do przetwarzania informacji kwantowych opartych na spinie z wieloelektronowymi stanami spinowymi” – dodaje starszy autor badania, Akira Oiwa.
Czytaj:
Olbrzymia góra lodowa A74 zderza się z wybrzeżem Antarktydy
W Chinach odkryto dwa nowe gatunki dinozaurów
Czym jest efekt Kesslera, a także kiedy i do czego doprowadzi zderzenie satelitów na orbicie?