NIST (National Institute of Standarts and Technology) bünyesinde çalışmalarını sürdüren araştırmacılar, tarihte ilk defa olarak bir çift kuantum noktası oluşturmayı ve görüntülemeyi başardıklarını açıkladı.
Sıkıştırılmış elektrik yükü adacıkları olarak adlandırabileceğimiz bu adacıklar arasındaki etkileşim, daha önce kuantum fiziğinde incelenmiş olan fenomenlere pek benzemiyor ve var olan modellerle tam olarak açıklanamıyor.
Kuantum bilgisayarlarda yeni alternatif
Klasik bilgisayarlarımızda ikili sistem kullanılır. Yani bir bitin sadece iki değeri vardır: 1 ve 0. Kuantum bilgisayarlarında ise bilgiler kübitlerde depolanır. Kübitler aynı anda birden fazla değere sahip olabilir. Haliyle daha büyük işlemleri daha kolay ve daha hızlı yapabilirler.
Elektronlar, enerji düzeylerine göre belli düzenlerde hareket eder. Ortaokulda öğrendiğimiz modellerin aksine elektronlar her zaman için sabit hareket etmez, bazen kaybolup tekrar ortaya çıkar. Bu elektronların iki nokta tarafından paylaşılması ve sabit aralıkta kalması durumunda ise kübitler ortaya çıkar.
NIST ekibiyse kuantum noktalarını oluşturabilmek için tarama tünelleme mikroskobunun (STM) ultra keskin ucunu aşırı soğuk bir grafen yüzeyin üzerinde tutarak uç kısmının voltajını yükseltti.
İlk defa eşlenmiş kuantum noktası oluşturuldu
NIST ekibi yaptığı çalışma ile atomlar arasında yapısal düzensizlik oluşturarak enerji kanalları ve kuyuları oluşmasını sağladı. Uygulanan manyetik alan 4 ila 8 tesla arasına getirildiğinde bu değişimler gözlemlendi.
Kullanılan STM ucu sayesinde ekip yaklaşık 100 nanometre çapında noktalar oluşturmayı başardı. Böylelikle araştırmacılar noktayı tamamen görüntülemeyi başardı. Yapının detayları ortaya çıkmış oldu.
Daniel Walkup, Fereshte Ghahari, Christopher Gutiérrez, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Nikolai B. Zhitenev ve Joseph A. Stroscio imzalı çalışma, Physical Review B dergisinde yayımlandı. Araştırmacılardan Walkup bu modeldeki yapının var olan kuantum fiziği teorileriyle açıklanamayacağı söyledi. Bu durum, kübitlerin gelecekteki kullanımına etki edebilir.
