Mit Hilfe der Spitze des Rastertunnelmikroskops wird ein einzelnes Xenon-Atom (gelb) aus einem Quantentopf (blau) entfernt und so der elektronische Quantenzustand gezielt verändert. ? Universität Basel
Ein internationales Konsortium mit Forschern der Universität Basel hat ein Verfahren entwickelt, um quantenmechanische Zustände von Elektronen in einem Gitter von Quantentöpfen präzise zu verändern. Mit der Methode können die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Atomsorten und Elektronen erforscht werden, was für die Quantentechnologie unerlässlich ist, berichten die Wissenschaftler im Journal «Small». Die Anwendung der Quantenmechanik gestaltet sich deshalb schwierig, weil jede Messung den gemessenen Zustand verändert. Technologien wie beispielsweise Quantencomputer können entsprechend nur auf der Basis von bekannten, eindeutig definierten und wenig komplexen Interaktionen zwischen einzelnen Teilchen entworfen werden. Am Departement Physik und dem Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel wurde nun ein Verfahren entwickelt, mit denen man solche Wechselwirkungen an einem gut definierten System studieren kann. ähnlich einem Steckbrett in der Elektrotechnik. In der elektronischen Messtechnik und Lehre werden sogenannte Steckbretter verwendet, an denen Prototypen von elektronischen Schaltungen konstruiert und getestet werden können.
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