Los puntos cuánticos son partículas muy pequeñas que exhiben propiedades luminiscentes y electrónicas diferentes de las de sus materiales a granel. Como resultado, son atractivas para su uso en células solares, optoelectrónica y computación cuántica. La computación cuántica implica aplicar un pequeño voltaje a la cantidadpuntos para regular su estado de espín electrónico, codificando así la información. Mientras que la computación tradicional se basa en un sistema de información binaria, los estados de espín electrónico en puntos cuánticos pueden mostrar más grados de libertad debido a la posibilidad de superposición de ambos estados al mismo tiempo.característica podría aumentar la densidad de la información codificada.
La lectura del espín electrónico de los puntos cuánticos es necesaria para realizar la computación cuántica. La lectura del espín de un solo disparo se ha utilizado para detectar eventos de túnel de un solo electrón dependientes del espín en tiempo real. El rendimiento de la computación cuántica podría mejorarse considerablemente con un soloLectura instantánea de múltiples estados de giro.
Una colaboración de investigación japonesa con sede en la Universidad de Osaka ahora ha logrado la primera detección exitosa de múltiples estados de espín a través de la lectura de un solo disparo de tres estados de espín de dos electrones de un solo punto cuántico. Informaron sus hallazgos en Cartas de revisión física .
Para leer varios estados de espín simultáneamente, los investigadores utilizaron un sensor de carga de contacto de punto cuántico colocado cerca de un punto cuántico de arseniuro de galio. El cambio en la corriente del sensor de carga dependía del estado de espín del punto cuántico y se utilizó para distinguir entresinglete y dos tipos de estados de giro triplete.
"Obtuvimos una lectura ternaria de un solo disparo de los estados de espín de dos electrones usando el filtro de espín de estado de borde y el efecto orbital", dice el primer autor del estudio Haruki Kiyama.
Es decir, la velocidad de tunelización entre el punto cuántico y el depósito de electrones dependía tanto del estado de giro de los electrones como de la interacción entre el giro de electrones y los orbitales del punto cuántico. El equipo identificó un estado fundamental y dos estados excitados enel punto cuántico usando su configuración.
Luego, los investigadores utilizaron su configuración de lectura ternaria para investigar el comportamiento de relajación del giro de los tres estados de giro detectados.
"Para confirmar la validez de nuestro sistema de lectura, medimos la relajación de rotación de dos de los estados", explica Kiyama. "La medición de la dinámica entre los estados de rotación en un punto cuántico es una aplicación importante de la configuración de lectura de rotación ternaria"
Los tiempos de relajación del centrifugado para el punto cuántico medido utilizando el sistema de lectura ternario coincidieron con los informados, proporcionando evidencia de que el sistema produjo mediciones confiables.
Este sistema de lectura ternario puede extenderse a puntos cuánticos compuestos de otros materiales, revelando un nuevo enfoque para examinar la dinámica de giro de los puntos cuánticos y representando un avance en el procesamiento de información cuántica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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