Los puntos cuánticos son cajas de tamaño nanométrico que han atraído un gran interés científico para su uso en nanotecnología porque sus propiedades obedecen a la mecánica cuántica y son requisitos para desarrollar dispositivos electrónicos y fotónicos avanzados. Los puntos cuánticos que se autoensamblan durante su formación son particularmente atractivos como ajustablesemisores de luz en dispositivos nanoelectrónicos y para estudiar física cuántica debido a su comportamiento de transporte cuantificado. Es importante desarrollar una forma de medir la carga en un único punto cuántico autoensamblado para lograr el procesamiento de información cuántica; sin embargo, esto es difícil porque el metalLos electrodos necesarios para la medición pueden detectar la carga muy pequeña del punto cuántico. Investigadores de la Universidad de Osaka han desarrollado recientemente el primer dispositivo basado en dos puntos cuánticos autoensamblados que pueden medir la carga de un solo electrón cuántico usando un segundocomo un sensor.
El dispositivo se fabricó utilizando dos puntos cuánticos de arseniuro de indio InAs conectados a electrodos que se redujeron deliberadamente para minimizar el efecto de detección indeseable.
"Los dos puntos cuánticos en el dispositivo mostraron un acoplamiento capacitivo significativo", dice Haruki Kiyama. "Como resultado, la carga de un solo electrón de un punto se detectó como un cambio en la corriente del otro punto".
La respuesta actual del punto cuántico del sensor dependía de la cantidad de electrones en el punto objetivo. Por lo tanto, el dispositivo se puede utilizar para la detección en tiempo real del túnel de un solo electrón en un punto cuántico. Los eventos de túnel de electrones individuales en yfuera del punto cuántico objetivo se detectó como un cambio entre los estados de corriente alta y baja en el punto cuántico del sensor. La detección de tales eventos de túnel es importante para la medición de espines individuales hacia qubits de espín electrónico.
"Detectar cargas individuales en puntos cuánticos autoensamblados es emocionante por varias razones", explica Akira Oiwa. "La capacidad de lograr la lectura eléctrica de estados de electrones individuales puede combinarse con fotónica y usarse en comunicaciones cuánticas. Además,nuestro concepto de dispositivo se puede extender a diferentes materiales y sistemas para estudiar la física de los puntos cuánticos autoensamblados ".
Un dispositivo electrónico que utiliza puntos cuánticos autoensamblados para detectar eventos de un solo electrón es una estrategia novedosa para aumentar nuestra comprensión de la física de los puntos cuánticos y ayudar al desarrollo de nanoelectrónica avanzada y computación 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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