Квантовые точки

Сохранить в закладки
13356
Сохранить в закладки

Физик Михаил Киселев об одноэлектронных транзисторах, кулоновской блокаде и квантовых компьютерах

Каковы размеры квантовых точек? Как устроен одноэлектронный транзистор? В каких областях применяются квантовые точки? Об этом рассказывает кандидат физико-математических наук Михаил Киселев.

Квантовая точка — это система, имеющая размеры несколько сотен нанометров до одного микрона. Микрон — это 10-6метра, нанометр — это 10-9 метра. Сколько атомов полупроводниковых элементов, таких как арсенид галлия или в гетероструктурах арсенид галлия — арсенид алюминия, можно уместить на таких размерах? Количество атомов — 106, то есть миллион, а количество электронов в малых объектах лимитируется приложенным внешним напряжением, или внешним гейтом.

Квантовая точка может играть роль одноэлектронного транзистора, а может играть роль и диода. Квантовая точка может быть фильтром, который позволяет отделять одну спиновую компоненту от другой и используется в квантовом транспорте. Применение квантовых точек весьма обширно. Квантовые точки могут быть организованы в квазиодномерные и квазидвумерные структуры. Квантовые точки могут формировать даже кристаллическую решетку, будучи расположены на плоскости, и одним из применений квантовой точки, безусловно, является квантовый компьютер. То есть такая точка или же спин играют роль квантового бита или же кубита.

Малые квантовые точки являются аналогом атомов и даже носят название искусственного атома. Одноэлектронный транзистор похож на атомы с небольшим количеством электронов, такие как атомы водорода, гелия, щелочных металлов. Однако можно создавать и большие квантовые точки, размер которых достигает микрона. Эти точки обладают другим классом универсальности, количество электронов в них составляет несколько сотен, и поэтому они напоминают атомы редкоземельных элементов. И те и другие точки могут быть использованы в электронных устройствах.

Над материалом работали

Читайте также

Внеси свой вклад в дело просвещения!
visa
master-card
illustration