Профессор Леонид Рохинсон (Leonid Rokhinson) и его коллеги из американского университета Пардью (Purdue University – http://www.purdue.edu/) создали устройство, которое может оказаться ключевым компонентом будущих квантовых компьютеров и так называемой спинтроники.
Новое устройство способно разде
ять потоки квантовых частиц надвое, сортируя их по спину.
Это – принципиальный прорыв, который сделает реальностью необычные логические схемы, основанные на квантовой механике.
В своЈм эксперименте в качестве частиц учЈные выбрали “дырки”, которые путешествовали по полупроводнику – арсениду галлия.
Как говорят авторы работы, “дырки”, наравне с электронами их порождающими, также обладают квантовыми свойствами и, в частности, спином.
Для сортировки потока “дырок” устройство нанометрового масштаба использует сфокусированное магнитное поле в зазоре сложной формы.
Частицы перепрыгивают с контакта на контакт по кривой траектории (как в циклотроне), радиус которой зависит от их спина и, соответственно, попадают по разные стороны разделяющего их элемента устройства.
Помимо сочетания определЈнных материалов в этом устройстве и сконцентрированного магнитного поля, для реализации эффекта сортировки учЈным потребовалось охладить всю установку до нескольких градусов выше абсолютного нуля.
На таком принципе можно построить схему для разделения самых различных частиц.
В будущих же квантовых компьютерах способ чтения квантового состояния частиц – один из самых больших вызовов, так как в полупроводниках взаимодействие частиц с прочей материей (или их поведение), определяемое их спином, в триллионы раз слабее, чем взаимодействие, определяемое их зарядом.
Сейчас команда создаЈт аналогичное устройство, для работы с потоком электронов, а далее намерена соединить все эти части в единое целое, чтобы создать транзистор, работающий со спином частиц.