L'électron est une particule élémentaire, un bloc de construction sur lequel d'autres systèmes évoluent. Avec des propriétés spécifiques telles que le spin, ou moment cinétique, qui peut être manipulé pour véhiculer des informations, les électrons sont prêts à faire progresser les technologies de l'information modernes. Une collaboration internationale de chercheurs a maintenant développé un moyen d'étendre et de stabiliser la durée de vie du spin de l'électron pour transporter plus efficacement l'information.

L'électron est une particule élémentaire, un bloc de construction sur lequel d'autres systèmes évoluent. Avec des propriétés spécifiques telles que le spin, ou moment cinétique, qui peut être manipulé pour véhiculer des informations, les électrons sont prêts à faire progresser les technologies de l'information modernes. Une collaboration internationale de chercheurs a maintenant développé un moyen d'étendre et de stabiliser la durée de vie du spin de l'électron pour transporter plus efficacement l'information.

Ils ont publié leurs résultats le 15 juin dans Examen physique B .

"Nous avons trouvé la nouvelle façon d'utiliser le degré de liberté de spin comme onde de spin électronique, " dit Makoto Kohda, auteur d'article et professeur agrégé au Département de science des matériaux de l'Université de Tohoku.

La propriété de spin sert de petit aimant, ce qui lui permet de stocker des informations. Le spin peut également contenir des informations de mécanique quantique, un outil essentiel pour l'informatique quantique. Le spin électronique en tant que nature de la fonction d'onde, cependant, est nouveau, selon Kohda. Ceci est différent de l'onde de spin magnétique, qui véhicule l'information d'une manière différente.

L'onde de spin électronique, un terme inventé par Kohda et l'équipe de recherche, porte des informations, également. Le problème est que l'onde de spin ne pouvait se propager que très longtemps avant de perdre son information.

"Nous avons théoriquement trouvé un moyen d'améliorer la durée de vie de l'onde de spin des électrons en choisissant les orientations cristallines appropriées, " dit Kohda.

Dans une expérience simulée, le spin de l'électron est confiné dans un puits quantique avec diverses orientations cristallines. Lorsque les chercheurs ont ajusté l'orientation du cristal pour permettre à l'orientation du spin de s'asseoir perpendiculairement, la structure cristalline protégeait partiellement l'onde de spin des électrons d'une trop grande détente. La protection a permis à la rotation de persister jusqu'à 30 % plus longtemps que la normale.

"Nous utiliserons ce nouveau support d'information, l'onde de spin électronique, pour les futurs appareils électroniques et les progrès de l'information quantique, " a déclaré Kohda. " La prochaine étape consiste à démontrer comment l'information peut être transférée, traitées et stockées sur la base de l'onde de spin des électrons dans les dispositifs à semi-conducteurs."