За движением электронов проследили с рекордной точностью
Несколько английских исследователей совершила серию опытов с полупроводником, в котором перемещался единственный электрон. Подробности ссылаясь на статью физиков в издании Physical Review Letters приводит Physics, издание Американского физического общества.
Эксперты из Кембриджского университета, Университетского колледжа Лондона и Национальной физической лаборатории изучали совокупность, в базе которой был так называемый одноэлектронный насос – устройство, которое производит строго по одному электрону с заданной энергией в узнаваемый временной отрезок. Подобный насос употребляется для определения эталона ампера.
Выходившие из насоса электроны имели энергию на порядки больше, чем частицы в самом полупроводнике. Они двигались к электроду, что замыкал цепь, по одиночке и потому ток в цепи выяснялся мал. За счет этого ученые имели возможность сделать выводы о перемещении отдельных частиц на базе наблюдений за динамикой силы тока.
На экспериментальном примере были размещены кроме этого электроды, на каковые возможно было подавать переменное напряжение с частотой и заданной амплитудой, создавая регулируемые потенциальные преграды. Помимо этого, всю совокупность охладили до 0,3 кельвина в криостате и поместили между полюсами замечательного магнита, поле которого имело возможность отклонять электроны так, дабы они двигались на протяжении одного из краев примера.
Физики узнали, что
электроны фактически не теряют энергии при помещении полупроводника в магнитное поле с индукцией в 12 тесла, но уменьшение поля в два раза, до 6 тесла, быстро увеличивает сотрудничество частиц с атомами материала. Это наблюдение, как отмечают исследователи, может иметь ответственное значение в области квантовых вычислений.
Ранее ученые думали, что попавшие в полупроводник электроны фактически сходу передают собственную энергию вторым частицам и за счет этого меняют собственный собственное квантовое состояние.
Новые результаты заставляют высказать предположение, что как минимум в сильном магнитном поле (магнитная индукция в 12 тесла больше магнитной индукции магнита для самого замечательного в мире и еще не выстроенного томографа) вероятно достигнуть передачи электронов без трансформации их состояния и, следовательно, в пригодном для квантовых вычислений виде.
Для квантовых компьютеров принципиально важно, дабы снабжающая вычисления совокупность была на протяжении работы не подвержена действию вторых объектов. При сотрудничестве квантовых элементов с окружением их заданное экспериментаторами состояние изменяется не хорошо предсказуемым образом и это делает какие-либо манипуляции тщетными.
Над сохранением квантового состояния трудятся разные коллективы исследователей, пробуя как расширить срок хранения тех либо иных объектов, так и отыскать метод восстанавливать их состояние.