Ученые впервые сумели зафиксировать геометрию электрона

Исследователи из Университета Базеля, Швейцария, сумели измерить новые параметры электрона, используя технологию «искусственного атома». В ее основе лежит манипуляция квантовыми точками, которые реализованы при помощи крошечных полупроводниковых кристаллов нанометрового диапазона. Они применяются, например, в экспериментальных дисплеях QLED — а теперь физики сумели с их помощью приоткрыть тайны электрона. Квантовые точки величают искусственными атомами за способность захватывать отдельные электроны и удерживать их в области своего контроля при помощи электрических полей. Это явление во многом идентично тому, как «настоящие» атомы взаимодействуют с ионами, но в данном случае энергетические параметры системы можно контролировать и изменять. Это и позволило исследователям провести серию опытов с разными параметрами полей, чтобы изучить поведение электрона в такой ловушке.
В итоге удалось вычислить форму волновой функции электрона в пределах квантовой точки, причем в уравнениях фигурируют величины даже менее нанометра. Ученые точно отследили траекторию колебаний электрона в магнитных полях, получив тем самым его «геометрию». И сделали осторожные заявления, что в будущем смогут добиться полного контроля над волновой функцией и научиться выстраивать маршруты движения электронов для своих целей.
Такой беспрецедентный уровень измерения и контроля над электронами открывает новые возможности при создании квантовых компьютеров. Вращающийся с заданными параметрами электрон вполне может стать идеальным кандидатом на роль кубита. Особенно, если удастся сориентировать волновые функции двух электронов в одной плоскости и получить оптимальную квантовую запутанность. Но для этого нужно знать о структуре и поведении электрона больше нынешнего уровня, поэтому эксперименты продолжаются. 

Источник