Физики впервые показали, как выглядит электрон

Физики Базельского университета (Швейцария) впервые показали, как выглядит один электрон в искусственном атоме. Спин электрона является перспективным кандидатом для использования его в качестве кубита квантового компьютера. Стабильность одного спина и запутывание различных спинов зависит также от геометрии электронов, которую ранее было невозможно определить экспериментально. Учёные Базельского университета разработали метод, с помощью которого они могут пространственно определять геометрию электронов в квантовых точках. Электрон удерживается в квантовой точке электрическими полями, но при этом он движется в пространстве и с различными вероятностями, соответствующими волновой функции, остаётся в определённых местах в его пределах. Учёные используют спектроскопические измерения, чтобы определить уровни энергии в квантовой точке и изучить поведение этих уровней в магнитных полях различной силы и ориентации. Основываясь на полученных данных, можно определить плотность вероятности электрона и, следовательно, его волновую функцию с точностью до субнанометровой шкалы. Проще говоря, исследователи могут использовать этот метод, чтобы впервые показать, как выглядит электрон. Пространственная ориентация электронов также важна при запутывании нескольких спинов. Подобно связыванию двух атомов с молекулой, волновые функции двух электронов должны лежать в одной плоскости для успешного запутывания. С помощью разработанного метода можно решить множество проблем в квантовых исследованиях, а производительность спиновых кубитов может быть дополнительно оптимизирована в будущем. Фото: University of Basel, Departement of Physics