జత చేసిన ఎలక్ట్రాన్ల మధ్య స్పిన్ సహసంబంధాన్ని ప్రదర్శించారు

రెండు కణాల మధ్య చిక్కు అనేది క్వాంటం ఫిజిక్స్ యొక్క దృగ్విషయాలలో భాగం, ఇది రోజువారీ అనుభవాలతో పునరుద్దరించటానికి కష్టంగా ఉంటుంది. రెండు కణాలు ఉంటే చిక్కుకొన్న (ఒకరు 'ఒకదానితో ఒకటి ముడిపడి ఉంది' అని చెప్పవచ్చు), కణాలు చాలా దూరంగా ఉన్నప్పటికీ, వాటి లక్షణాలు కొన్ని దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్ చిక్కులను "దూరంలో కలవరపరిచే చర్య"గా అభివర్ణించాడు.

కాంతి కణాలు, ఫోటాన్‌ల మధ్య చిక్కుకుపోవడంపై చేసిన అధ్యయనాలకు ఈ ఏడాది భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి లభించింది.

రెండు ఎలక్ట్రాన్లు కూడా చిక్కుకోవచ్చు, ఉదాహరణకు వాటి స్పిన్‌లలో. సూపర్ కండక్టర్‌లో, ఎలక్ట్రాన్‌లు కూపర్ జతల అని పిలవబడే వాటిని ఏర్పరుస్తాయి, ఇవి సూపర్ కండక్టర్‌లకు విలక్షణమైన నష్టరహిత విద్యుత్ ప్రవాహాలకు బాధ్యత వహిస్తాయి మరియు ఇందులో వ్యక్తిగత స్పిన్‌లు ఖచ్చితంగా ఉంటాయి. చిక్కుకొన్న.

బాసెల్ యూనివర్సిటీతో CNR సినర్జీ

ఇప్పుడు బాసెల్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన క్రిస్టియన్ స్కోనెన్‌బెర్గర్ మరియు ఆండ్రియాస్ బామ్‌గార్ట్‌నర్ నేతృత్వంలోని బృందం, లూసియా సోర్బా మరియు నానోసైన్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ది సిఎన్‌ఆర్‌కి చెందిన వాలెంటినా జానియర్ మరియు పిసాకు చెందిన స్కూలా నార్మల్ సుపీరియోర్ (ఎస్‌ఎన్‌ఎస్) సహకారంతో ప్రయోగాత్మకంగా ప్రదర్శించగలిగింది. సిద్ధాంతం ద్వారా దీర్ఘకాలంగా అంచనా వేయబడింది: సూపర్ కండక్టర్ నుండి ఎలక్ట్రాన్లు ఎల్లప్పుడూ వ్యతిరేక స్పిన్‌లతో జతగా ఉద్భవిస్తాయి. ఫలితాలు సైంటిఫిక్ జర్నల్ నేచర్‌లో ప్రచురించబడ్డాయి.

ఒక వినూత్న ప్రయోగాత్మక సెటప్‌ను ఉపయోగించి, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఒక ఎలక్ట్రాన్ యొక్క స్పిన్‌ను మరొకటి క్రిందికి పాయింట్ చేసినప్పుడు పైకి చూపుతుందని మరియు దీనికి విరుద్ధంగా కొలవగలిగారు. "మేము జత చేసిన ఎలక్ట్రాన్ల స్పిన్‌ల మధ్య ప్రతికూల సహసంబంధాన్ని ప్రయోగాత్మకంగా ప్రదర్శించాము" అని మొదటి రచయిత ఆండ్రియాస్ బామ్‌గార్ట్‌నర్ వివరించారు.

పరిశోధకులు ఒక నిర్దిష్ట నానోస్ట్రక్చర్‌ను ఉపయోగించారు, లోపల ఇండియమ్ ఫాస్ఫైడ్ అడ్డంకులు ఉన్న ఒకే ఇండియమ్ ఆర్సెనైడ్ నానోవైర్, Cnr నానో మరియు SNS ప్రయోగశాలలలో సృష్టించబడింది. అటువంటి నానోస్ట్రక్చర్‌లో నానోవైర్ యొక్క రెండు విభాగాలు - అవరోధం క్రింద మరియు పైన - రెండు క్వాంటం చుక్కలుగా పనిచేస్తాయి, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి వ్యక్తిగత ఎలక్ట్రాన్‌ల మార్గాన్ని అనుమతిస్తుంది. ఎలక్ట్రాన్ జతను సంగ్రహించడానికి, పరిశోధకులు ఒక విధమైన 'స్పిన్ సెలెక్టర్'ని సృష్టించారు, దీనిని బాసెల్ విశ్వవిద్యాలయంలోని భౌతిక శాస్త్ర విభాగంలో అభివృద్ధి చేశారు. చిన్న అయస్కాంతాలను ఉపయోగించి, అవి కూపర్ జత యొక్క ఎలక్ట్రాన్‌లను వేరు చేసే రెండు క్వాంటం చుక్కలలో ఒక్కొక్కటిగా ట్యూన్ చేయదగిన అయస్కాంత క్షేత్రాలను రూపొందించాయి. స్పిన్ ఒక ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అయస్కాంత క్షణాన్ని కూడా నిర్ణయిస్తుంది కాబట్టి, ఒక సమయంలో దాని గుండా ఒక నిర్దిష్ట రకం స్పిన్ మాత్రమే అనుమతించబడుతుంది.

లా టెక్నికా

"మేము రెండు క్వాంటం చుక్కలను సర్దుబాటు చేయవచ్చు, తద్వారా నిర్దిష్ట స్పిన్‌తో దాదాపుగా ఎలక్ట్రాన్లు వాటి గుండా వెళతాయి" అని అధ్యయనం యొక్క మొదటి రచయిత అరుణవ్ బోర్డోలోయ్ వివరించారు. "ఉదాహరణకు, స్పిన్ 'అప్' ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ ఒక క్వాంటం డాట్ గుండా వెళుతుంది మరియు స్పిన్ 'డౌన్' ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ ఇతర క్వాంటం డాట్ గుండా వెళుతుంది లేదా వైస్ వెర్సా. రెండు క్వాంటం చుక్కలు ఒకే రకమైన స్పిన్‌లను మాత్రమే పాస్ చేయడానికి సెట్ చేయబడితే, మేము రెండు క్వాంటం డాట్‌లలో నమోదు చేసే విద్యుత్ ప్రవాహాలు చాలా చిన్నవిగా ఉంటాయి."

"ఈ సాంకేతికతతో, మేము మొదటిసారిగా సూపర్ కండక్టర్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ స్పిన్‌ల మధ్య అటువంటి ప్రతికూల సహసంబంధాలను గుర్తించగలిగాము" అని ఆండ్రియాస్ బామ్‌గార్ట్‌నర్ ముగించారు. "మా ప్రయోగాలు మొదటి అడుగు, కానీ ఇంకా రుజువు కాదు defiఎలక్ట్రాన్ స్పిన్‌ల మూలం చిక్కుకొన్న, మేము స్పిన్ ఫిల్టర్‌ల విన్యాసాన్ని ఏకపక్షంగా సెట్ చేయలేము, కానీ మేము దానిపై పని చేస్తున్నాము."

Cnr నానో పరిశోధకులు ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ టెక్నిక్‌లతో తయారు చేసిన ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉన్న నానోవైర్లు ప్రయోగానికి ప్రాథమికమైనవి, వాలెంటినా జానియర్ వివరించినట్లు: “నానోవైర్ల యొక్క అధిక నాణ్యత, పదనిర్మాణం, నిష్పత్తులు, స్ఫటికాకార నిర్మాణం మరియు రసాయన కూర్పు పరంగా బలంగా గ్రహించడానికి కీలకమైనది. ఒకే ఎలక్ట్రాన్ యొక్క స్పిన్ పోలరైజేషన్‌లను కొలవడానికి వీలు కల్పించిన క్వాంటం డాట్ యొక్క నిర్బంధం".

ప్రతిష్టాత్మక జర్నల్ నేచర్‌లో ప్రచురించబడిన ఈ పరిశోధన, క్వాంటం కంప్యూటర్‌లలో కీలకమైన భాగం అయిన ఘనపదార్థాలలో కణాల చిక్కుకోవడం వంటి క్వాంటం మెకానికల్ దృగ్విషయాల తదుపరి ప్రయోగాత్మక పరిశోధనల వైపు ఒక ముఖ్యమైన దశగా పరిగణించబడుతుంది.

డ్రాఫ్టింగ్ BlogInnovazione.it