यदि दो कण उलझे हुए हैं, तो दूर होने पर भी उनके गुण आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े होते हैं। दो इलेक्ट्रॉनों के बीच का उलझाव एक सुपरकंडक्टर में तथाकथित कूपर जोड़े बनाता है। ये जोड़े दोषरहित विद्युत धाराओं के लिए ज़िम्मेदार हैं जिनमें व्यक्तिगत स्पिन उलझे हुए हैं।
स्विस नैनोसाइंस इंस्टीट्यूट और बेसल विश्वविद्यालय के भौतिकी विभाग के वैज्ञानिकों ने इलेक्ट्रॉन जोड़े को हटा दिया है अतिचालक और कई वर्षों तक दो इलेक्ट्रॉनों को स्थानिक रूप से अलग किया। इसे पूरा करने के लिए दो समानांतर क्वांटम डॉट्स, नैनोइलेक्ट्रॉनिक संरचनाएं जो प्रत्येक के माध्यम से केवल एक इलेक्ट्रॉन को प्रवाहित करने की अनुमति देती हैं, का उपयोग किया जाता है।
अब, भौतिक विज्ञानी बेसल विश्वविद्यालय पहली बार प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित किया गया है कि एक सुपरकंडक्टर से इलेक्ट्रॉनों की उलझी हुई जोड़ी के दो स्पिनों के बीच एक नकारात्मक सहसंबंध होता है। अध्ययन में नैनोमैग्नेट से बने स्पिन फिल्टर का उपयोग किया गया क्वांटम डॉट्स.
बाद में, उन्होंने कूपर जोड़ी इलेक्ट्रॉनों को अलग करने वाले दो क्वांटम बिंदुओं में से प्रत्येक में व्यक्तिगत रूप से समायोज्य चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए छोटे चुंबकों का उपयोग किया। चूँकि स्पिन एक इलेक्ट्रॉन के चुंबकीय क्षण को भी निर्धारित करता है, एक समय में केवल एक विशेष प्रकार के स्पिन की अनुमति होती है।
भौतिक विज्ञानी एक अत्याधुनिक प्रायोगिक सेटअप का उपयोग करके यह मापने में सक्षम थे कि एक इलेक्ट्रॉन का स्पिन ऊपर की ओर होता है जबकि दूसरे का स्पिन नीचे की ओर होता है, और इसके विपरीत।
प्रोजेक्ट लीडर एंड्रियास बॉमगार्टनर ने कहा, "इस प्रकार हमने प्रयोगात्मक रूप से स्पिन के बीच एक नकारात्मक सहसंबंध साबित कर दिया है युग्मित इलेक्ट्रॉन".
प्रथम लेखक डॉ. अरुणव बोरदोलोई ने कहा, “हम दोनों क्वांटम बिंदुओं को समायोजित कर सकते हैं ताकि मुख्य रूप से एक निश्चित स्पिन वाले इलेक्ट्रॉन उनके माध्यम से गुजरें। उदाहरण के लिए, स्पिन अप वाला एक इलेक्ट्रॉन एक क्वांटम डॉट से गुजरता है, और स्पिन डाउन वाला एक इलेक्ट्रॉन दूसरे क्वांटम डॉट से गुजरता है, या इसके विपरीत। यदि दोनों क्वांटम डॉट्स को केवल एक ही स्पिन से गुजरने के लिए सेट किया जाता है, तो दोनों क्वांटम डॉट्स में विद्युत धाराएं कम हो जाती हैं, भले ही एक व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉन एक क्वांटम डॉट से अच्छी तरह से गुजर सकता है।
एंड्रियास बॉमगार्टनर निष्कर्ष निकाला है, “इस विधि से, हम पहली बार किसी सुपरकंडक्टर से इलेक्ट्रॉन स्पिन के बीच ऐसे नकारात्मक सहसंबंधों का पता लगा सकते हैं। हमारे प्रयोग पहला कदम हैं, लेकिन अभी तक उलझे हुए इलेक्ट्रॉन स्पिन का कोई निश्चित प्रमाण नहीं है, क्योंकि हम स्पिन फिल्टर के उन्मुखीकरण को मनमाने ढंग से सेट नहीं कर सकते हैं - लेकिन हम इस पर काम कर रहे हैं।
जर्नल संदर्भ:
- अरुणव बोरदोलोई, वेलेंटीना ज़ैनियर, लूसिया सोरबा, क्रिश्चियन शॉनेनबर्गर, एंड्रियास बॉमगार्टनर। एक इलेक्ट्रॉन एंटैंगलर में स्पिन क्रॉस-सहसंबंध प्रयोग।प्रकृति (2022), डीओआई: 10.1038 / s41586-022-05436-z
