Wissenschaftler am Nationales Physikalisches Labor (NPL) hVogel durchgeführt a kontrollierte Kollision of Single Elektronen in einem IC. Diese offenbarens Information erforderlich erschaffen Single-Elektron Low-Level-Lichtlaser für Quanten- Sensing und Information Verarbeitung.
The Experiment, beschrieben in der Zeitschrift Natur Nanotechnologie, untersucht Interaktion zwischen Paaren fliegender Elektronen, wie sie treffen in einer Miniatur Halbleiter Teilchenbeschleuniger. MapKlingeln Statistiken von Elektronic Kollisions ist eine größte treibende Ansatz zu probIng. elektronische Wechselwirkungen und die Quanteneigenschaften von Elektronen in einer bestimmten Umgebung.
Hier, diese Technik enthüllt a flüchtigelektrostatischer „Stoß“ zwischen Elektronen grosse genug, um die Elektronenbahn ändern. Dieser Effekt hat nicht war gesehen in früheren ExperimentenWahrscheinlich weil elektrisches Feld die jeden umgibt injizierte Elektronen is typisch 'neutralisiert' durch die Neuordnung der Ladungs in der Nähedem „Vermischten Geschmack“. Seine COulomb-Abstoßung wurde aktiviert hier durch Injektion Elektronen inzu nicht gescreente Regionen weit von anderen Leitung Elektronen.
"Die Wechselwirkung erfolgt auf sehr kurzen Zeitskalen, also einigen Pikosekunden zeitliche Koordinierung Anforderungen sind herausfordernd für dieses Experiment“, sagt NOL-Wissenschaftler Jinathan Fletcher, „Ich war echtly aufregended um zu sehen, so einn elementar bewirken, sowohl aus der Physik als auch Gerät Ingenieursperspektive."
Während Als das Team mit Theoretikern an einem Modell arbeitete, erkannte es das subtiler Details Gegenwart in den Daten kann durch die Betrachtung des mikroskopischen Verhaltens von Elektronenpaaren erklärt werden, wenn sie sich in einem starken Magnetfeld befinden.
"Das Kollision ist nicht so einfach zu verstehen wann die Elektronenankunftszeit is leicht nicht übereinstimmend;; tDie Elektronen stoßen sich ab aber Noch Folgen Sie einer ähnlichen Flugbahnies“, sagt Masaya Kataoka von NPL, „diese Effekten sind berührt das Schneidwerkzeug Gegenwart in UNSERE Modell, welche gibt uns die Gewissheit, dass wir es verstehen folgende bewirkens."
Die Nutzung von Coulomb-Wechselwirkungen zwischen Elektronen wird ein wirkungsvoller Weg sein zur Steuerung von Geräten mit hoher Geschwindigkeit und um die nichtlinearen Effekte zu erzeugen, die für Quantenschaltungselemente erforderlich sind basierend auf Elektronenquantenoptik, eine mögliche Plattform für Quantensensorik oder Informationsverarbeitung.
Mitarbeiter waren Koreas Advanced Institute of Science und Technologie, Institut für Fisica Interdisziplinär Systeme KomplexeIFISC und dem University of Cambridge
Forschungsartikel: Natur Nanotechnologie
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