За движением электронов проследили с рекордной точностью Версия для слабовидящих
За движением электронов проследили с рекордной точностью Печать Email
Новости об инновациях
29.11.2013

Группа британских исследователей провела серию экспериментов с полупроводником, в котором перемещался единственный электрон. Подробности со ссылкой на статью физиков в журнале Physical Review Letters приводит Physics, издание Американского физического общества.

Специалисты из Кембриджского университета, Университетского колледжа Лондона и Национальной физической лаборатории изучали систему, в основе которой был так называемый одноэлектронный насос – устройство, которое выпускает строго по одному электрону с заданной энергией в известный промежуток времени. Аналогичный насос используется для определения эталона ампера.

Выходившие из насоса электроны имели энергию на порядки больше, чем частицы в самом полупроводнике. Они двигались к электроду, который замыкал цепь, по одиночке и потому ток в цепи оказывался очень мал. За счет этого ученые могли сделать выводы о движении отдельных частиц на основе наблюдений за динамикой силы тока.

На экспериментальном образце были размещены также электроды, на которые можно было подавать переменное напряжение с заданной амплитудой и частотой, создавая регулируемые потенциальные барьеры. Кроме того, всю систему охладили до 0,3 кельвина в криостате и поместили между полюсами мощного магнита, поле которого могло отклонять электроны так, чтобы они двигались вдоль одного из краев образца.

Физики выяснили, что

электроны практически не теряют энергии при помещении полупроводника в магнитное поле с индукцией в 12 тесла, однако уменьшение поля вдвое, до 6 тесла, резко увеличивает взаимодействие частиц с атомами материала. Это наблюдение, как отмечают исследователи, может иметь важное значение в области квантовых вычислений.

Ранее ученые считали, что попавшие в полупроводник электроны практически сразу передают свою энергию другим частицам и за счет этого меняют свое собственное квантовое состояние.

Новые результаты заставляют предположить, что как минимум в сильном магнитном поле (магнитная индукция в 12 тесла больше магнитной индукции магнита для самого мощного в мире и еще не построенного томографа) возможно достичь передачи электронов без изменения их состояния и, следовательно, в пригодном для квантовых вычислений виде.

Для квантовых компьютеров важно, чтобы обеспечивающая вычисления система была во время работы не подвержена действию других объектов. При взаимодействии квантовых элементов с окружением их заданное экспериментаторами состояние меняется плохо предсказуемым образом и это делает какие-либо манипуляции бессмысленными.

Над сохранением квантового состояния работают различные коллективы исследователей, пытаясь как увеличить срок хранения тех или иных объектов, так и найти способ восстанавливать их состояние.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2013/za-dvizheniem-elektronov-prosledili-s-rekordnoi-tochnostyu

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта