O nome de 'pontos quânticos' é dado a partículas de materiais semicondutores que são tão minúsculos - alguns nanômetros de diâmetro - que não se comportam mais como normais, matéria macroscópica. Graças às suas propriedades ópticas e eletrônicas semelhantes às quânticas, eles estão se mostrando promissores como componentes de dispositivos de computação quântica, mas essas propriedades ainda não são totalmente compreendidas. Os físicos Sanjay Prabhakar, do Gordon State College, Geórgia, EUA e Roderick Melnik da Universidade Wilfrid Laurier, Waterloo, O Canadá já descreveu em detalhes a teoria por trás de algumas dessas novas propriedades. Este trabalho está publicado em The European Physical Journal B .
Na era da computação quântica que se aproxima, o armazenamento e o processamento de informações podem depender dos chamados dispositivos spintrônicos que exploram o spin do elétron, bem como sua carga como uma unidade de informação. Isso só será possível, Contudo, se o spin de um único elétron pode ser controlado. Pesquisadores sugeriram recentemente que deveria ser possível controlar o spin dos elétrons em pontos quânticos com campos elétricos por meio do acoplamento spin-órbita, que é a interação do spin do elétron com seu movimento. É essa interação entre campos elétricos e spins de elétrons que Prabhakar e Melnik agora modelaram.
O acoplamento spin-órbita leva a uma divisão nos níveis de energia de um elétron. que pode ser detectada como divisão de linha em um espectro. Os pesquisadores simularam esse efeito em pontos quânticos feitos de diferentes materiais semicondutores, movendo-se lentamente através de campos elétricos. Eles resolveram a equação de Schrodinger para o sistema, observaram fortes padrões de batimento nos valores de spin e revelaram que o acoplamento spin-órbita ocorre nestes pontos que se movem lentamente, induzindo um campo magnético na ausência de um externo. Essas propriedades magnéticas emergentes sugerem que os pontos poderiam, na verdade, têm potencial na computação quântica como dispositivos de armazenamento e processamento.
