L'elettrone è una particella elementare, un mattone su cui si evolvono altri sistemi. Con proprietà specifiche come lo spin, o momento angolare, che può essere manipolato per trasportare informazioni, gli elettroni sono innescati per far progredire la moderna tecnologia dell'informazione. Una collaborazione internazionale di ricercatori ha ora sviluppato un modo per estendere e stabilizzare la durata dello spin dell'elettrone per trasportare più efficacemente le informazioni.

L'elettrone è una particella elementare, un mattone su cui si evolvono altri sistemi. Con proprietà specifiche come lo spin, o momento angolare, che può essere manipolato per trasportare informazioni, gli elettroni sono innescati per far progredire la moderna tecnologia dell'informazione. Una collaborazione internazionale di ricercatori ha ora sviluppato un modo per estendere e stabilizzare la durata dello spin dell'elettrone per trasportare più efficacemente le informazioni.

Hanno pubblicato i loro risultati il ​​15 giugno in Revisione fisica B .

"Abbiamo trovato il nuovo modo di usare il grado di libertà di spin come onda di spin dell'elettrone, " disse Makoto Kohda, autore di articoli e professore associato presso il Dipartimento di Scienza dei materiali dell'Università di Tohoku.

La proprietà di spin funge da minuscolo magnete, che gli consente di memorizzare informazioni. Lo spin può anche contenere informazioni di meccanica quantistica, uno strumento fondamentale per l'informatica quantistica. Spin dell'elettrone come una natura della funzione d'onda, però, è nuovo, secondo Kohda. Questo è diverso dall'onda di spin magnetico, che trasporta le informazioni in modo diverso.

L'onda di spin dell'elettrone, un termine coniato da Kohda e dal gruppo di ricerca, trasporta informazioni, anche. Il problema è che l'onda di spin potrebbe propagarsi solo per così tanto tempo prima di perdere le sue informazioni.

"In teoria abbiamo trovato un modo per migliorare la durata dell'onda di spin dell'elettrone scegliendo gli orientamenti corretti dei cristalli, "ha detto Koda.

In un esperimento simulato, lo spin dell'elettrone è confinato in un pozzo quantico con vari orientamenti dei cristalli. Quando i ricercatori hanno regolato l'orientamento del cristallo per consentire all'orientamento dello spin di sedersi perpendicolarmente, la struttura cristallina proteggeva parzialmente l'onda di spin dell'elettrone dal rilassarsi troppo. La protezione ha permesso alla rotazione di persistere fino al 30% più a lungo del normale.

"Utilizzeremo questo nuovo vettore di informazioni, l'onda di spin dell'elettrone, per i futuri dispositivi elettronici e i progressi dell'informazione quantistica, " Kohda ha detto. "Il passo successivo è dimostrare come le informazioni possono essere trasferite, elaborati e archiviati in base all'onda di spin dell'elettrone nei dispositivi a semiconduttore".