Eğer iki parçacık dolanıksa, özellikleri birbirinden çok uzak olsa bile yakından bağlantılıdır. İki elektron arasındaki dolaşıklık, bir süperiletkende Cooper çiftleri olarak adlandırılanları oluşturur. Bu çiftler, bireysel spinlerin karıştığı kayıpsız elektrik akımlarından sorumludur.
İsviçre Nanobilim Enstitüsü ve Basel Üniversitesi Fizik Bölümü'ndeki bilim insanları, elektron çiftlerini bir süper iletken ve iki elektronu birkaç yıl boyunca mekansal olarak izole etti. Bunu başarmak için iki paralel kuantum noktası, her birinin içinden yalnızca bir elektronun geçmesine izin veren nanoelektronik yapılar kullanılır.
Şimdi fizikçiler Basel Üniversitesi bir süper iletkenden gelen dolaşmış bir elektron çiftinin iki dönüşü arasında negatif bir korelasyon olduğunu ilk kez deneysel olarak gösterdiler. Çalışmada nanomıknatıslardan yapılmış döndürme filtreleri kullanıldı ve kuantum noktaları.
Daha sonra, Cooper çifti elektronlarını ayıran iki kuantum noktasının her birinde ayrı ayrı ayarlanabilen manyetik alanlar oluşturmak için minik mıknatıslar kullandılar. Spin aynı zamanda bir elektronun manyetik momentini de belirlediğinden, aynı anda yalnızca belirli bir spin türüne izin verilir.
Fizikçiler, son teknoloji ürünü bir deney düzeneği kullanarak, bir elektronun spininin yukarıya doğru, diğerinin spininin aşağıya doğru olduğunu veya tam tersini ölçebildiler.
Proje lideri Andreas Baumgartner şunları söyledi: "Böylece deneysel olarak spinler arasında negatif bir korelasyon olduğunu kanıtladık. eşleşmiş elektronlar".
İlk yazar Dr. Arunav Bordoloi şunları söyledi: "Her iki kuantum noktasını da esas olarak belirli bir dönüşe sahip elektronların içinden geçeceği şekilde ayarlayabiliriz. Örneğin, yukarı spinli bir elektron bir kuantum noktasından geçer ve aşağı spinli bir elektron diğer kuantum noktasından geçer veya bunun tersi de geçerlidir. Her iki kuantum noktası da yalnızca aynı dönüşleri geçecek şekilde ayarlanırsa, bireysel bir elektron tek bir kuantum noktasından geçebilecek olsa bile, her iki kuantum noktasındaki elektrik akımları azalır.
Andreas Baumgartner varır, "Bu yöntemle, ilk kez bir süperiletkenin elektron dönüşleri arasındaki bu tür negatif korelasyonları tespit edebildik. Deneylerimiz ilk adımdır ancak dolanık elektron dönüşlerinin kesin bir kanıtı değildir, çünkü dönüş filtrelerinin yönünü keyfi olarak ayarlayamayız - ancak üzerinde çalışıyoruz."
Dergi Referans:
- Arunav Bordoloi, Valentina Zannier, Lucia Sorba, Christian Schönenberger, Andreas Baumgartner. Bir Elektron Dolaştırıcıda Spin Çapraz Korelasyon Deneyleri.Tabiat (2022), DOI: 10.1038 / s41586-022-05436-z
