(PhysOrg.com) -- Även om kvantprickar har funnits sedan 1980-talet, bara under det senaste decenniet har fysiker framgångsrikt skapat laterala enkla kvantprickar med få elektroner. Dessa kvantprickar gör det möjligt för fysiker att manipulera kvantsnurr, som skulle kunna användas som qubits för kvantinformationstillämpningar. Längs dessa linjer, ett team av fysiker från National Research Council i Kanada som var ansvariga för den ursprungliga laterala enkla kvantpricken med få elektroner har nyligen designat en ny trippelkvantprickkrets med få elektroner, och visade att alla tre kvantpunkterna kan ställas in i resonans.

Som forskarna förklarade i ett färskt nummer av Bokstäver i tillämpad fysik , designen av trippelkvantprickar kan vara användbar i forskningsstudier av kvantprickar där det är viktigt att veta det exakta antalet elektroner. Designen kan också ha tillämpningar i framtida kvantinformationsenheter som involverar elektronspin-qubits.

"Att ha alla tre prickarna i resonans är ett krav för vissa kvantinformationsfunktioner, såsom en spinnbuss för koherent överföring av spinninformation över en krets, ” berättade medförfattaren Louis Gaudreau PhysOrg.com .

Gruppen tillverkade och provade flera enhetsdesigner, men de tidiga versionerna visade sig vara marginella som tredubbla kvantprickar och inte avstämbara nog för att vara användbara. Slutligen hittade forskarna en design som gjorde det möjligt för en till tre elektroner att isoleras i en mittpunkt med ett bredare yrkesnummerområde tillgängligt för de två yttre prickarna.

För att demonstrera den erforderliga inställningen av kretsen, forskarna justerade de olika gate-spänningarna till inställningar där alla tre kvantpunkterna var i resonans med varandra. Dessa platser kallas fyrdubbla punkter. Nära de fyrdubbla poängen, gruppen visade närvaron av laddningsrekonfigurationer analoga med kvantcellulära automateffekter.

"Om man går från dubbla kvantprickar, som studeras i flera laboratorier, till en trippel kvantprick är ett viktigare steg än att bara lägga till en extra spin-qubit, sa Gaudreau. "Det finns många koncept som kräver tre kvantprickar, som att demonstrera intrassling, kör enkla kvantalgoritmer och scheman för korrigering av kvantberäkningsfel.

"I sista hand, vi planerar att använda vår enhet för att köra enkla kvantinformationsapplikationer, men som ett första steg måste vi visa att vi kan manipulera snurr i en sådan komplx-krets. Ett av de intressanta koncepten vi också studerar med den här enheten är "backaction", dvs hur själva mätningen påverkar resultatet."

Mer information: L. Gaudreau, A. Kam, G. Granger, S. A. Studenikin, P. Zawadzki, och A.S. Sachrajda. "En avstämbar trippelkvantprick med få elektroner." Bokstäver i tillämpad fysik 95, 193101 (2009).

Copyright 2009 PhysOrg.com.
Alla rättigheter förbehållna. Detta material får inte publiceras, utsända, omskrivs eller omdistribueras helt eller delvis utan uttryckligt skriftligt tillstånd från PhysOrg.com.