Einsteinin ennustama haamuvuorovaikutus todennettu massiivisten kappaleiden välillä
Kvanttilomittuminen on nyt havaittu ensi kertaa makroskooppisissa objekteissa.
Uudella kvanttilaitteella voisi hallita lomittuneita elektronipareja täsmällisesti
Tutkijat suunnittelivat laitteen, jolla voidaan tuottaa hallitusti lomittuneita Cooperin pareja suprajohteesta ohjaamalla dynaamisesti kahta suprajohteen lähellä sijaitsevaa kvanttipistettä.
Kvanttitietokoneen ja monien muiden kvanttiteknologioiden toiminta perustuu kykyyn tuottaa lomittuneita elektronipareja. Nykyisissä kvanttilaitteissa elektroniparien vuo on kuitenkin tyypillisesti kohinaista ja satunnaista, mikä vaikeuttaa näillä hiukkasilla toteutettavia synkronoituja operaatioita.
Nyt Aalto-yliopiston tutkijat ovat löytäneet uuden tavan tuottaa lomittuneita elektroneja tasaisena virtana. Ratkaisu perustuu dynaamisesti ohjattuun Cooper-parien muodostajaan.
Laitteessa kahta suprajohteen lähellä olevaa kvanttipistettä eli nanokokoista puolijohdehiukkasta käytetään muodostamaan ja irtauttamaan lomittunut elektronipari, joka tunnetaan Cooper-parina. Kun Cooper-parien muodostajaa ohjataan tasaisella jännitteellä, tuloksena on satunnainen ja häiriöille altis prosessi.
Aallon tutkijatiimin teoreettinen analyysi osoitti, että ohjaamalla järjestelmää dynaamisesti ulkoisella porttijännitteellä voidaan ajallisesti hallita Cooperin parien muodostumista. Tämän seurauksena täsmälleen yksi pari lomittuneita elektroneja voidaan tuottaa jokaisen toimintasyklin aikana, mikä johtaa täysin kohinattomaan ja säännölliseen lomittuneiden elektroniparien vuohon.
Laite on toteutettavissa nykyteknologialla ja se mahdollistaa dynaamisen kvantti-informaation prosessoinnin lomittuneiden elektronien avulla. Tämä avaa lukuisia mahdollisuuksia tulevaisuuden kvanttiteknologioille.
Artikkeli on julkaistu 1.12.2021 Physical Review Letters -lehdessä: Dynamic Cooper Pair Splitter
Ota yhteyttä (englanniksi):
Voit löytää lisätietoa lomittumisesta täältä:
- Julkaistu:
- Päivitetty:
Lue lisää uutisia
Camilla Hollanti Suomalaisen Tiedeakatemian uudeksi jäseneksi
Camilla Hollanti johtaa merkittävää algebran ja lukuteorian sovellusten tutkimusryhmää. Hänen tutkimustensa punaisena lankana on soveltaa tietoliikenteessä vastaan tulleiden ongelmien käsittelyssä algebran ja lukuteorian tarjoamia menetelmiä. Tutkimusten sovelluskohteena on esimerkiksi langaton viestintä.
Aalto ARTSin alumni Vidha Samyan teos esillä Venetsian biennaalissa 2024
Suomen paviljongissa Venetsian 60. kansainvälisessä taidebiennaalissa nähdään näyttely The pleasures we choose. Näyttely on esillä 24.11.2024 asti.
IoT Paja Säätiö lahjoittaa miljoona euroa Insinööritieteiden korkeakoululle
Lahjoitus on kohdennettu teollisen internetin ja digitaalisten kaksosten tutkimukseen ja opetukseen.