Het elektron is een elementair deeltje, een bouwsteen waarop andere systemen evolueren. Met specifieke eigenschappen zoals spin, of impulsmoment, die kunnen worden gemanipuleerd om informatie te dragen, elektronen worden klaargestoomd om de moderne informatietechnologie vooruit te helpen. Een internationale samenwerking van onderzoekers heeft nu een manier ontwikkeld om de levensduur van de spin van het elektron te verlengen en te stabiliseren om informatie effectiever te vervoeren.

Het elektron is een elementair deeltje, een bouwsteen waarop andere systemen evolueren. Met specifieke eigenschappen zoals spin, of impulsmoment, die kunnen worden gemanipuleerd om informatie te dragen, elektronen worden klaargestoomd om de moderne informatietechnologie vooruit te helpen. Een internationale samenwerking van onderzoekers heeft nu een manier ontwikkeld om de levensduur van de spin van het elektron te verlengen en te stabiliseren om informatie effectiever te vervoeren.

Ze publiceerden hun resultaten op 15 juni in Fysieke beoordeling B .

"We hebben de nieuwe manier gevonden om de vrijheidsgraad van spin te gebruiken als elektronenspingolf, " zei Makoto Kohda, paper auteur en universitair hoofddocent bij de afdeling Materials Science aan de Tohoku University.

De spin-eigenschap dient als een kleine magneet, waardoor het informatie kan opslaan. Spin kan ook kwantummechanische informatie bevatten, een cruciaal hulpmiddel voor kwantumcomputers. Elektronenspin als een aard van golffunctie, echter, is nieuw, volgens Kohda. Dit is anders dan de magnetische spingolf, die informatie op een andere manier vervoert.

De elektronenspingolf, een term bedacht door Kohda en het onderzoeksteam, draagt ​​informatie, ook. Het probleem is dat de spingolf zich maar zo lang kon voortplanten voordat hij zijn informatie verloor.

"We hebben in theorie een manier gevonden om de levensduur van de elektronenspingolf te verlengen door de juiste kristaloriëntaties te kiezen, ' zei Koda.

In een gesimuleerd experiment, de elektronenspin is opgesloten in een kwantumput met verschillende kristaloriëntaties. Toen de onderzoekers de oriëntatie van het kristal aanpasten om de spin-oriëntatie loodrecht te laten zitten, de kristalstructuur beschermde gedeeltelijk de elektronenspingolf tegen te veel ontspannen. Door de bescherming kon de spin tot 30% langer aanhouden dan normaal.

"We gaan deze nieuwe informatiedrager gebruiken, de elektronenspingolf, voor toekomstige elektronische apparaten en vooruitgang op het gebied van kwantuminformatie, " zei Kohda. "De volgende stap is om aan te tonen hoe informatie kan worden overgedragen, verwerkt en opgeslagen op basis van de elektronenspingolf in halfgeleiderapparaten."