A colisão NPL facilita dispositivos de um único elétron

Atualização: 26 de maio de 2023

Cientistas do Laboratório Físico Nacional (NPL) hav realizada a colisão controlada of solteiro elétrons em um IC. Esta revelaçãos que o INFORMAÇÕES necessário para criar solteiro-elétron dispositivos para quantum sensoriamento e INFORMAÇÕES em processamento.

The experimentar, descrito na revista Nature Nanotechnology, examina que o interação entre pares de elétrons voadores enquanto eles Conheça em miniatura Semicondutores colisor de partículas. Mapsibilo que o estatísticas de elétronic colisãos é um poderoso abordagem para proving interações eletrônicas e as propriedades quânticas de elétrons em um determinado ambiente.

Aqui esta técnica revelou a fugaz'empurrão' eletrostático entre elétrons grande suficiente para mudar o caminho do elétron. Este efeito tem não sido visto em experimentos anterioresprovavelmente porque campo elétrico que envolve cada um elétrons injetados is tipicamente 'neutralizado' por o rearranjo de cargas perto. O Crepulsão oulomb foi ativado SUA PARTICIPAÇÃO FAZ A DIFERENÇA injetando elétrons inpara regiões não rastreadas longe de outro condução elétrons.

"A interação acontece em escalas de tempo muito curtas, alguns picossegundos, então o cronometragem requisitos são desafiadores para esta experiência,” diz o cientista do NOL Jinathan Fletcher, 'Eu estava reaisly excitanteed ver taln elementar efeito, de física e dispositivo perspectiva de engenharia."

Enquanto trabalhando com teóricos em um modelo, a equipe percebeu que mais sutil detalhes presente nos dados pode ser explicado considerando o comportamento microscópico de pares de elétrons quando eles estão em um forte campo magnético.

"A colisão não é assim fácil de entender quando o tempo de chegada do elétron is levemente incompatível; tele elétrons se repelem mas a ainda segue trajetória semelhanteies,” diz Masaya Kataoka da NPL, “esses efeitos e guarante que os mesmos estão presente in A Nossa modelo, qual nos dá alguma confiança de que entendemos estes efeitos."

Aproveitar as interações de Coulomb entre os elétrons será uma maneira poderosa para controlar dispositivos em altas velocidades e para criar os efeitos não lineares necessários para os elementos do circuito quântico baseado em óptica quântica de elétrons, uma possível plataforma para sensoriamento quântico ou processamento de informações.

Os colaboradores foram O Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia Equipar, instituto de física Interdisciplinar sistemas ComplexosIFISC e os votos de Universidade de Cambridge

Artigo de Pesquisa: Nature Nanotechnology

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