Le nom de « points quantiques » est donné à des particules de matériaux semi-conducteurs qui sont si minuscules (quelques nanomètres de diamètre) qu'elles ne se comportent plus comme d'habitude, matière macroscopique. Grâce à leurs propriétés optiques et électroniques de type quantique, ils sont prometteurs en tant que composants d'appareils informatiques quantiques, mais ces propriétés ne sont pas encore entièrement comprises. Les physiciens Sanjay Prabhakar du Gordon State College, Géorgie, USA et Roderick Melnik de l'Université Wilfrid Laurier, Waterloo, Le Canada a maintenant décrit en détail la théorie qui sous-tend certaines de ces nouvelles propriétés. Cet ouvrage est publié dans Le Journal Physique Européen B .

Dans l'ère de l'informatique quantique à venir, le stockage et le traitement de l'information peuvent dépendre de dispositifs dits spintroniques qui exploitent le spin de l'électron ainsi que sa charge en tant qu'unité d'information. Cela ne sera possible, cependant, si le spin d'un seul électron peut être contrôlé. Des chercheurs ont récemment suggéré qu'il devrait être possible de contrôler le spin des électrons dans les points quantiques avec des champs électriques par couplage spin-orbite, qui est l'interaction du spin de l'électron avec son mouvement. C'est cette interaction entre les champs électriques et les spins des électrons que Prabhakar et Melnik ont ​​maintenant modélisée.

Le couplage spin-orbite conduit à une division des niveaux d'énergie d'un électron. qui peut être détecté comme une division de ligne dans un spectre. Les chercheurs ont simulé cet effet dans des points quantiques fabriqués à partir de différents matériaux semi-conducteurs, se déplaçant lentement à travers les champs électriques. Ils ont résolu l'équation de Schrödinger pour le système, observé de forts motifs de battement dans les valeurs de spin et a révélé que le couplage spin-orbite se produit dans ces points se déplaçant lentement, induisant un champ magnétique en l'absence d'un champ extérieur. Ces propriétés magnétiques émergentes suggèrent que les points pourraient, En effet, ont un potentiel dans l'informatique quantique en tant que dispositifs de stockage et de traitement.