NPL’deki araştırmacılar, balistik elektronlar için yeni bir yüksek hızlı yük algılama yöntemi, elektron kuantum optikleri, kuantum elektrik metrolojisi, uçan kubbit teknolojisi ve sinyal algılama alanlarında potansiyel olarak yararlı bir teknik bildirdiler.
Çalışma, yayınlanan Fiziksel İnceleme Mektuplarıtek bir balistik elektronun varlığının, başka bir hızlı hareket eden “algılama” elektronunun yolunu izleyerek ortaya çıkabileceğini ortaya çıkarır. Bu elektronların yollarını birbirine yakın yönlendirerek, aralarındaki küçük itme, algılama elektronunu yeniden yönlendirebilir, örneğin bir tren anahtarlama izleri veya bir otoyoldan ayrılan arabalar gibi.
Şarj sensörleri kuantum cihazlarda kullanıldığında, sürekli olarak ölçülür, her numune gürültüden bir sinyali çözecek kadar uzundur. NPL algılama sistemi, aşırı zaman seçiciliği elde etmek için dedektör ve algılama elektronları arasındaki senkronizasyonu, sadece minik bir zaman penceresinde örnekleme ve sadece 1-2 pikosaniyede meydana gelen etkileşimleri tespit eder.
Bunu bazı bağlamlarda koymak için, uygulamalar için en pratik olduğunu belirlemek için rekabet eden çeşitli gelişim aşamalarında çeşitli kuantum teknoloji platformları vardır. NPL’nin çalışmaları, yarı iletkenlerde balistik elektronlara dayanan platformun temel bir özelliğini vurgular.
Kuantum optik sistemleri biraz taklit eden bu sistemler, özünde hızlı zaman ölçeklerine sahiptir. Algılama şemaları, karmaşık tek elektron devreleri oluşturmak ve yeni kuantum teknolojilerinin kilidini açmak için bir bileşendir.
Kıdemli bilim adamı Jonathan Fletcher, “Tüm iletkenler çok kısa zaman ölçeklerinde atomik ölçekte balistik tek elektron fiziğine sahiptir, ancak bunu tek bir elektron seviyesinde tespit edebilmek, doğrudan kontrol sahibi olmak olağandışıdır. Bu kontrol ve tespit, sistemimizin size verdiği şeydir.
“Benim için heyecan verici çünkü nanometre ve pikosaniye ölçeklerinde elektriğin kontrolü metroloji için temel bir araç ve diğer kuantum özellikli yeteneklere giden bir yol.”
