{"id":373,"date":"2019-05-27T09:00:15","date_gmt":"2019-05-27T09:00:15","guid":{"rendered":"https:\/\/terrarara.com.br\/?page_id=373"},"modified":"2020-01-30T15:41:55","modified_gmt":"2020-01-30T15:41:55","slug":"a-geometria-de-um-eletron-e-determinada-pela-primeira-vez","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/terrarara.com.br\/?page_id=373","title":{"rendered":"A geometria de um el\u00e9tron \u00e9 determinada pela primeira vez"},"content":{"rendered":"
\"Um
Um el\u00e9tron \u00e9 preso em um ponto qu\u00e2ntico, que \u00e9 formado em um g\u00e1s bidimensional em uma pastilha semicondutora. No entanto, o el\u00e9tron se move dentro do espa\u00e7o e, com diferentes probabilidades correspondentes a uma fun\u00e7\u00e3o de onda, permanece em certos locais dentro de seu confinamento (elipses vermelhas). Usando as portas de ouro aplicadas aos campos el\u00e9tricos, a geometria dessa fun\u00e7\u00e3o de onda pode ser alterada. (Imagem: Universidade de Basileia, Departamento de F\u00edsica)<\/figcaption><\/figure>\n
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F\u00edsicos da Universidade de Basel mostraram pela primeira vez como um \u00fanico el\u00e9tron se parece em um \u00e1tomo artificial. Um m\u00e9todo rec\u00e9m desenvolvido permite mostrar a probabilidade de um el\u00e9tron estar presente em um espa\u00e7o. Isso permite melhor controle de spins de el\u00e9trons, o que poderia servir como a menor unidade de informa\u00e7\u00e3o em um futuro computador qu\u00e2ntico. Os experimentos foram publicados na Physical Review Letters e na teoria relacionada na Physical Review B.<\/p>\n

O spin de um el\u00e9tron \u00e9 um candidato promissor para ser usado como a menor unidade de informa\u00e7\u00e3o (qubit) de um computador qu\u00e2ntico. Controlar e alternar este giro ou acopl\u00e1-lo a outras rodadas \u00e9 um desafio no qual in\u00fameros grupos de pesquisa em todo o mundo est\u00e3o trabalhando. A estabilidade de um \u00fanico giro e o emaranhamento de v\u00e1rios spins dependem, entre outras coisas, da geometria dos el\u00e9trons – que antes era imposs\u00edvel determinar experimentalmente.<\/p>\n

S\u00f3 \u00e9 poss\u00edvel em \u00e1tomos artificiais<\/strong><\/p>\n

Cientistas das equipes lideradas pelos professores Dominik Zumb\u00fchl e Daniel Loss, do Departamento de F\u00edsica e do Instituto Su\u00ed\u00e7o de Nanoci\u00eancia da Universidade de Basel, desenvolveram um m\u00e9todo pelo qual eles podem determinar espacialmente a geometria de el\u00e9trons em pontos qu\u00e2nticos.<\/p>\n

Um ponto qu\u00e2ntico \u00e9 uma armadilha potencial que permite confinar os el\u00e9trons livres em uma \u00e1rea que \u00e9 cerca de 1000 vezes maior que um \u00e1tomo natural. Como os el\u00e9trons aprisionados se comportam de maneira semelhante aos el\u00e9trons ligados a um \u00e1tomo, os pontos qu\u00e2nticos tamb\u00e9m s\u00e3o conhecidos como “\u00e1tomos artificiais”.<\/p>\n

O el\u00e9tron \u00e9 mantido no ponto qu\u00e2ntico por campos el\u00e9tricos. No entanto, ele se move dentro do espa\u00e7o e, com diferentes probabilidades correspondentes a uma fun\u00e7\u00e3o de onda, permanece em locais espec\u00edficos dentro de seu confinamento.<\/p>\n

Distribui\u00e7\u00e3o de carga lan\u00e7a luz<\/strong><\/p>\n

Os cientistas usam medi\u00e7\u00f5es espectrosc\u00f3picas para determinar os n\u00edveis de energia no ponto qu\u00e2ntico e estudar o comportamento desses n\u00edveis em campos magn\u00e9ticos de for\u00e7a e orienta\u00e7\u00e3o variadas. Com base em seu modelo te\u00f3rico, \u00e9 poss\u00edvel determinar a densidade de probabilidade do el\u00e9tron e, assim, sua fun\u00e7\u00e3o de onda com precis\u00e3o na escala sub-nanom\u00e9trica.<\/p>\n

“Para simplificar, podemos usar esse m\u00e9todo para mostrar como um el\u00e9tron se parece pela primeira vez”, explica Loss.<\/p>\n

Melhor compreens\u00e3o e otimiza\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Os pesquisadores, que trabalham em estreita colabora\u00e7\u00e3o com colegas no Jap\u00e3o, na Eslov\u00e1quia e nos Estados Unidos, entendem melhor a correla\u00e7\u00e3o entre a geometria de el\u00e9trons e o spin do el\u00e9tron, que deve ser est\u00e1vel pelo maior tempo poss\u00edvel e rapidamente comut\u00e1vel para uso como um todo. qubit.<\/p>\n

“N\u00f3s podemos n\u00e3o apenas mapear a forma e a orienta\u00e7\u00e3o do el\u00e9tron, mas tamb\u00e9m controlar a fun\u00e7\u00e3o de onda de acordo com a configura\u00e7\u00e3o dos campos el\u00e9tricos aplicados. Isso nos d\u00e1 a oportunidade de otimizar o controle dos spins de uma maneira bem direcionada”. diz Zumb\u00fchl.<\/p>\n

A orienta\u00e7\u00e3o espacial dos el\u00e9trons tamb\u00e9m desempenha um papel no entrela\u00e7amento de v\u00e1rios spins. Similarmente \u00e0 liga\u00e7\u00e3o de dois \u00e1tomos a uma mol\u00e9cula, as fun\u00e7\u00f5es de onda de dois el\u00e9trons devem estar em um plano para o emaranhamento bem-sucedido.<\/p>\n

Com o aux\u00edlio do m\u00e9todo desenvolvido, v\u00e1rios estudos anteriores podem ser melhor compreendidos, e o desempenho de spin qubits pode ser ainda mais otimizado no futuro.<\/p>\n

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Artigo original:\u00a0https:\/\/phys.org\/news\/2019-05-geometry-electron.html<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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