Il nome "punti quantici" è dato a particelle di materiali semiconduttori che sono così minuscole - pochi nanometri di diametro - che non si comportano più come normali, materia macroscopica. Grazie alle loro proprietà ottiche ed elettroniche quantistiche, stanno mostrando risultati promettenti come componenti di dispositivi di calcolo quantistico, ma queste proprietà non sono ancora del tutto comprese. I fisici Sanjay Prabhakar del Gordon State College, Georgia, USA e Roderick Melnik della Wilfrid Laurier University, Waterloo, Il Canada ha ora descritto in dettaglio la teoria alla base di alcune di queste nuove proprietà. Questo lavoro è pubblicato in The European Physical Journal B .
Nella prossima era dell'informatica quantistica, la memorizzazione e l'elaborazione delle informazioni possono dipendere dai cosiddetti dispositivi spintronici che sfruttano lo spin dell'elettrone e la sua carica come unità di informazione. Questo sarà possibile solo, però, se lo spin di un singolo elettrone può essere controllato. I ricercatori hanno recentemente suggerito che dovrebbe essere possibile controllare lo spin degli elettroni nei punti quantici con campi elettrici attraverso l'accoppiamento spin-orbita, che è l'interazione dello spin dell'elettrone con il suo moto. È questa interazione tra campi elettrici e spin di elettroni che Prabhakar e Melnik hanno ora modellato.
L'accoppiamento spin-orbita porta a una scissione dei livelli di energia di un elettrone. che può essere rilevato come divisione di riga in uno spettro. I ricercatori hanno simulato questo effetto in punti quantici realizzati con diversi materiali semiconduttori, muovendosi lentamente attraverso i campi elettrici. Hanno risolto l'equazione di Schrodinger per il sistema, osservato forti modelli di battito nei valori di spin e ha rivelato che l'accoppiamento spin-orbita si verifica in questi punti che si muovono lentamente, inducendo un campo magnetico in assenza di uno esterno. Queste proprietà magnetiche emergenti suggeriscono che i punti potrebbero, infatti, hanno un potenziale nell'informatica quantistica come dispositivi di archiviazione ed elaborazione.
