Un consorcio internacional dirigido por investigadores de la Universidad de Basilea ha desarrollado un método para alterar con precisión los estados mecánicos cuánticos de los electrones dentro de una serie de cajas cuánticas. El método se puede utilizar para investigar las interacciones entre varios tipos de átomos y electrones,que es esencial para futuras tecnologías cuánticas, como informa el grupo en la revista pequeño .
Las aplicaciones de la mecánica cuántica a menudo se ven comprometidas por la propiedad fundamental de los cuantos: cualquier medición modifica inevitablemente el estado medido. Las tecnologías como las computadoras cuánticas solo pueden diseñarse sobre la base de interacciones conocidas, claramente definidas y simples entre componentes individuales. El Departamentoof Physics en la Universidad de Basilea, junto con el Swiss Nanoscience Institute, ha desarrollado un método que puede usarse para estudiar este tipo de interacciones en un sistema bien definido.
Similar a una placa de pruebas en ingeniería eléctrica
Los paneles de pruebas se utilizan en la tecnología de medición electrónica para diseñar y probar prototipos de circuitos electrónicos y para fines de enseñanza. El procedimiento desarrollado por el consorcio internacional dirigido por el profesor Thomas Jung de la Universidad de Basilea funciona de manera similar: por primera vez, el nuevo método permite a los investigadores configurar una red de cajas cuánticas para formar varios estados electrónicos cuánticos. Una caja cuántica es una estructura producida artificialmente que restringe los movimientos de una partícula, de modo que puede moverse en solo dos dimensiones. Esto reduce la complejidadde una interacción de partículas y simplifica el proceso de medición y análisis.
El equipo de investigación refinó un método establecido en el que los átomos se reposicionan uno tras otro mediante microscopía de túnel de barrido, lo que permite la creación de sistemas cuánticos claramente definidos. Mediante la reubicación selectiva de átomos de xenón en cajas cuánticas, el equipo logró generar diferentes patronesque corresponden a una amplia gama de estados cuánticos.
Herramienta esencial para la tecnología cuántica
El desarrollo de la tecnología cuántica se basa en una comprensión detallada de la interdependencia entre diferentes estados electrónicos; por ejemplo, en varios átomos. Con el método de los físicos, los estados cuánticos pueden reproducirse con precisión y las interacciones entre varios elementos químicos y electrónicos bien definidosestados examinados: un "campo de juego ilimitado para el estudio de estados cuánticos", como escriben los investigadores en Small
Una variedad de instituciones contribuyeron al éxito del proyecto: la teoría fue esbozada por investigadores de Linköping Suecia, las moléculas utilizadas se sintetizaron en Heidelberg Alemania, y los científicos de San Sebastián España fueron responsables de algunos de los complejos.mediciones de los estados cuánticos específicos.
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Materiales proporcionado por Universität Basel . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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