Фізики з RUB (Ruhr-University Bochum, Німеччина) зробили серйозний крок на шляху до розробки більш потужних комп'ютерів.
Їм вдалося визначити дві маленькі квантові точки, зайняті електронами у напівпровіднику, обрати один електрон, а потім за допомогою звукової хвилі транспортувати його у сусідньої квантову точку.
Вчені порівнюють цю подорож електрона від однієї квантової точки до іншої з плаванням риби на хвилі. Такі маніпуляції з одним електроном в майбутньому дозволять значно складніші поєднання квантових бітів замість класичних бітів ("0" і "1").
В електричних металевих провідниках і напівпровідниках, таких як кремній і арсенід галію, електрони можуть рухатися так само вільно, як риба у воді. Всередині металу знаходиться безліч "риб"-електронів - вони заповнюють майже весь об'єм "води".
У напівпровідниках щільність цієї "риби" не така велика, тому відстань між електронами набагато більша, і вони зосереджуються в тонкому прошарку поблизу поверхні, до якої застосовується електрична напруга.
Новий метод являє собою справжню "мрію рибалки": вся "риба" знаходиться в одному прошарку близько до поверхні, причому можна "вивудити" кожен окремий електрон.
Незважаючи на те, що на відміну від звичайної, живої риби, електрони всі однакові, новий метод дає можливість виштовхувати окремі електрони з квантових точок, переміщати їх на певну відстань, а потім виявляти в сусідніх квантових точках.
Для того, щоб ідентифікувати електрони, в майбутньому можна використовувати його спін, що дозволить створювати обчислювальну техніку з унікальними можливостями.
В експерименті німецьких вчених електрон переміщали на відстань 4 мікрометра, що у двадцять разів більше, ніж у сучасних транзисторах.
Переміщення окремих електронів здійснювалося наступним чином: насамперед квантова точка поміщається між кінчиками чотирьох електродів для формування нульмірного об'єкта, що містить кілька сотень електронів.
Потім вчені направляють звукову хвилю уздовж поверхні напівпровідника за допомогою двох електродів і високочастотної напруги.
В експериментальному зразку хвиля рухається, наприклад, зліва направо, через квантову точку зі швидкістю звуку (всередині кристала це близько трьох кілометрів в секунду).
Висота хвилі регулюється таким чином, щоб вона отримувала рівно один електрон, який згодом рухається в одновимірному каналі. Таким чином електрон подорожує на відстань 4 мікрометра вправо.
Дослідники змогли досягти неймовірної статистики повторюваності: вірогідність викиду і виявлення склала 96% і 92% відповідно.
