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前例のない速度で単一の電子を検出しました

唯一の電子を迅速に検出することは困難な作業ですagsandrew/shutterstock これで、数兆分の1秒の分解能で単一の電子を検出できるようになりました。これは、新しい世代の量子電子デバイスを構築するために不可欠であることが証明される可能性があります。 従来の電子回路は多くの電子で満たされていますが、これらの粒子間の相互作用はしばしばそれらの効率と有効性を低下させます。一度に1つの電子だけを使用する高速で効率的な回路を作るのに十分なほど、単一の電子を十分に制御できますか？英国の国立物理研究所（NPL）と彼の同僚のカタオカは、電子を検出するための非常に正確な方法を開発することにより、この目標に一歩近づきました。 彼らは、2つの異なる点で2つの電子を半導体材料ガリウムhallium harsenideの薄い部分に注入しました。荷電粒子は非常に迅速に互いに向かって動きました。彼らの経路が非常に近づいたとき、電子の間の電力がそれらを引き離し、それぞれの軌跡を曲げました。研究者は電子の1つを追跡し、このたわみを使用して他の電子の存在を検出しました。彼らは、以前の電子検出の約100倍高速で、相互作用の6兆分の1以内にそれを見つけることができました。 「私たちの実験は、世界最小のセンサーである電子 - 世界最小のオブジェクトを検出する電子と見なすことができます」とカタオカは言います。 また、NPLのチームメンバーであるJon Fletcherは、電子間の相互作用は数兆分の1秒で終わる可能性があると言います。このタイムスケールにアクセスできるようになったので、研究者はデバイス内で2つの電子が何をするかについての質問に答え始め、その知識を使用して新しいタイプの電子機器を設計します。 ラトビア大学のVyacheslavs Kashcheyevs氏は、この作業は、単一の高速電子に基づいた新世代の電子機器の開発におけるマイルストーンである可能性があると述べています。特に、単一の電子は根本的に量子粒子です。これは、将来のデバイスが量子コンピューティングと通信ですでに活用されているように、その量子特性を直接活用できることを意味します、と彼は言います。 研究者は、単一の電子に基づいたデバイスが、単一の光の粒子に基づいて量子デバイスと同じタスクの一部を実行できると考えていますが、はるかに小さくなります。このような電子ベースのデバイスは、使いやすさのためにチップに統合される可能性さえあります、とフィンランドのアールト大学のクリスチャンフリンドは言います。彼は、このような検出スキームは、これらすべての潜在的なアプリケーションに必要なビルディングブロックになると言います。 調査結果はまた、電流の理解に貢献する可能性がある、とドイツのライプニッツ大学ハノーバーのロルフ・ハウグは言う。電流の単位を決定するために現在使用している標準は、チームが電子を実験に注入するために使用した「電子ポンプ」を完成させることで改善できると彼は言います。 トピック： #前例のない速度で単一の電子を検出しました