2 つの粒子が絡み合っている場合、たとえ離れていても、その性質は密接に関連しています。超伝導体では、2 つの電子間のもつれにより、いわゆるクーパー対が形成されます。これらのペアは、個々のスピンが絡み合って無損失の電流を生成します。
スイスナノサイエンス研究所とバーゼル大学物理学科の科学者らは、物質から電子対を除去した。 超伝導体 そして数年間、2つの電子を空間的に隔離しました。これを達成するために、2 つの平行な量子ドット、つまり各量子ドットに 1 つの電子のみが流れるナノ電子構造が使用されます。
さて、物理学者たちは、 バーゼル大学 彼らは、超伝導体からのもつれた電子対の 2 つのスピン間に負の相関があることを初めて実験的に実証しました。この研究では、ナノ磁石で作られたスピンフィルターを使用しました。 量子ドット.
その後、彼らは小さな磁石を使用して、クーパー電子対を分離する 2 つの量子ドットのそれぞれに個別に調整可能な磁場を生成しました。スピンは電子の磁気モーメントも決定するため、一度に通過できるのは特定の 1 種類のスピンだけです。
物理学者たちは、最先端の実験装置を使用して、ある電子のスピンが下を向いているときに他の電子のスピンが上を向いていること、またその逆のことを測定することができました。
プロジェクトリーダーのアンドレアス・バウムガルトナー氏は次のように述べています。 「したがって、我々は実験的に、スピン間の負の相関を証明しました。 対電子に設立された地域オフィスに加えて、さらにローカルカスタマーサポートを提供できるようになります。」
筆頭著者のアルナフ・ボルドロイ博士は次のように述べています。 「特定のスピンを持つ電子が主に通過するように両方の量子ドットを調整できます。たとえば、スピンアップの電子は 1 つの量子ドットを通過し、スピンダウンの電子はもう 1 つの量子ドットを通過します。またはその逆も同様です。両方の量子ドットが同じスピンのみを通過するように設定されている場合、たとえ個々の電子が単一の量子ドットを通過するとしても、両方の量子ドットの電流は減少します。」
アンドレアス・バウムガルトナー 結論, 「この方法により、超伝導体からの電子スピン間のこのような負の相関を初めて検出することができました。私たちの実験は最初のステップですが、スピンフィルターの方向を任意に設定することはできないため、電子スピンのもつれの決定的な証明にはまだ至っていませんが、現在取り組んでいます。」
ジャーナルリファレンス：
- アルナフ・ボルドロイ、ヴァレンティーナ・ザニエ、ルチア・ソルバ、クリスチャン・シェーネンベルガー、アンドレアス・バウムガルトナー。電子エンタングラーにおけるスピン相互相関実験。自然 (2022)、DOI: 10.1038 / s41586-022-05436-z
