物理科技生物学-PHYICA

检测到纳米级正在播放后入陷阱中的超快量子运动

纳米技术 2022-02-01 23:58:07

由韩国高级科学技术研究所 凯思特的研究人员报告了硅晶体管中皮秒电子运动的探测

这项研究提出了一种新的协议,用于以皮秒分辨率的有效时间分辨方式测量超快电子动力学

这一发现是与日本电报电话公司合作完成的

(NTT)和英国国家物理实验室,是我们所知的第一份报告

当一个电子被固体中的纳米级陷阱捕获时,它的量子力学波函数可以在亚太赫兹频率下表现出空间振荡

对这种皮秒量子波动力学的时间分辨探测很重要,因为这种探测提供了一种理解纳米电子学中电子量子行为的方法

它也适用于量子信息技术,如量子计算的超快量子位操作和高灵敏度电磁场传感

然而,检测皮秒动态一直是一个挑战,因为亚太赫兹尺度远远超出了最新的带宽测量工具

香-孙教授领导的一个KAIST小组发展了纳米陷阱中的超快电子动力学理论,并提出了一个探测动力学的方案,该方案利用了在陷阱旁边形成的量子力学共振态

电子动力学和谐振状态之间的耦合以皮秒的速度被接通和断开,从而当耦合被接通时,关于动力学的信息被读取,而不是关于产生的电流

NTT和NPL一起意识到了这个检测方案,并将其应用于硅晶体管中形成的纳米级陷阱中的电子运动

通过控制静电门在阱中捕获单个电子,并在阱的势垒中形成共振态

电子和共振态之间耦合的接通和断开是通过在皮秒内将共振能量与电子能量对准来实现的

仅在几开尔文度下测量了从阱通过共振态到电极的电流,揭示了阱内具有250千兆赫频率的电子的空间量子相干振荡

西姆教授说:“这项工作提出了一个利用量子共振探测亚微米级皮秒电子运动的方案

它将在纳米电子学、量子传感和量子信息的各种用途的量子机械电子波的动态控制中有用

" 这项工作发表在11月4日的《自然纳米技术》网站上

它得到了韩国国家研究基金会通过凝聚态物质量子相干中心的部分支持

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