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来自研究机构

在缓慢移动的量子点中,电子自旋可以由电场控制

日期:
2020年1月15日
来源:
施普林格
简介:
一篇新文章对移动半导体量子点中的电子自旋进行了理论分析,展示了如何通过电场控制这些自旋,这表明它们可能可用作量子计算机的信息存储和处理组件。
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完整的故事

“量子点”这个名字是指半导体材料的粒子,它们非常小——直径只有几纳米——以至于它们不再像普通的宏观物质那样表现。由于其类似量子的光学和电子特性,它们有望成为量子计算设备的组成部分,但这些特性尚未被完全理解。美国乔治亚州戈登州立学院的物理学家Sanjay Prabhakar和加拿大滑铁卢威尔弗里德劳里埃大学的Roderick Melnik现在详细描述了这些新特性背后的理论。这部作品发表于EPJ B

在即将到来的量子计算时代,信息存储和处理可能依赖于所谓的自旋电子设备,这种设备利用电子自旋及其电荷作为信息单位。然而,这只有在单个电子的自旋能够被控制的情况下才有可能实现。研究人员最近提出,通过自旋-轨道耦合(即电子自旋与其运动的相互作用),有可能通过电场来控制量子点中电子的自旋。Prabhakar和Melnik现在建立的模型就是电场和电子自旋之间的相互作用。

自旋轨道耦合导致电子能级的分裂。这可以通过光谱中的线分裂来检测。研究人员在由不同半导体材料制成的量子点中模拟了这种效应,量子点在电场中缓慢移动。他们解出了该系统的薛定谔方程,在自旋值中观察到强烈的跳动模式,并揭示了自旋-轨道耦合发生在这些缓慢移动的点中,在没有外部磁场的情况下产生磁场。这些新出现的磁性表明,这些点确实有潜力在量子计算中作为存储和处理设备。

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故事来源:

材料所提供的施普林格注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Sanjay Prabhakar, Roderick Melnik。半导体量子点中无磁场的Berry相和自旋进动欧洲物理学报B辑, 2019;92 (12) doi:10.1140 / epjb e2019 - 100268 - 3

引用此页

施普林格。“在缓慢移动的量子点中,电子自旋可能受到电场的控制。”《科学日报》。《科学日报》,2020年1月15日。< www.lesvilains.com/releases/2020/01/200115130428.htm >。
施普林格。(2020年1月15日)。在缓慢移动的量子点中,电子自旋可以由电场控制。《科学日报》。2023年6月21日检索自www.lesvilains.com/releases/2020/01/200115130428.htm
施普林格。“在缓慢移动的量子点中,电子自旋可能受到电场的控制。”《科学日报》。www.lesvilains.com/releases/2020/01/200115130428.htm(2023年6月21日访问)。

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