Експеримент с квантови точки потвърди 50-годишна прогноза

Германски изследователи успяха да наблюдават квантово състояние, което е било теоретично предсказано от японски физици преди над 50 години, но все още не бе открито. Чрез създаването на изкуствен атом върху повърхността на полупроводник те успяха да сдвоят електроните на квантовата точка, създавайки най-малкия възможен полупроводник.

Обикновено електроните се отблъскват един от друг, защото носят отрицателен заряд. Това явление оказва огромно влияние върху свойствата на много материали, включително и върху електрическото съпротивление. Но ако електроните образуват двойки, превръщайки се в бозони, ситуацията в коренно се променя. Двойките бозони не се отблъскват един от друг като отделните електрони.

Едно от най-любопитните свойства на материалите с двойки електрони е свръхпроводимостта – способността да се пренася електрическия ток без никакво съпротивление. Множество важни технологии се базират на свръхпроводимостта, включително магнитносъпротивителната томография и детекторите на магнитни полета. Надпреварата за миниатюризация на електрониката стимулира изследванията в тази област.

Изследователи от Хамбургския университет са постигнали сдвояване на електрони в квантова точка – изкуствен атом, минимален градивен елемент за наноразмерни електронни устройства, пише Phys.org. За да постигнат това, те са заключили електрони в клетки, изградени атом по атом от сребро. Свързани заедно в прост свръхпроводник, уловените електрони наследяват от него склонността да се сдвояват.

След това физиците установиха връзка между спектроскопския пик с много ниското ниво на енергия и квантовото състояние, предсказано в началото на 70-те години от Казушиге Мачида и Фумиаки Сабата.

Въпреки че това състояние досега не е открито експериментално, има изследвания, сочещи неговите преимущества за потискането на нежелани смущения в трансмонните кубити – вид свръхпроводяща среда за съхранение на данни за квантовите компютри.