p Na óptica quântica, gerar pares de fótons emaranhados e separados espacialmente (por exemplo, para criptografia quântica) já é uma realidade. Até aqui, tem, Contudo, não foi possível demonstrar uma geração análoga e separação espacial de pares de elétrons emaranhados em sólidos. Os físicos da Leibniz University Hannover e do Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) deram agora um passo decisivo nessa direção. Eles demonstraram pela primeira vez a emissão sob demanda de pares de elétrons de um ponto quântico semicondutor e verificaram sua subsequente divisão em dois condutores separados. p Seus resultados foram publicados na atual edição online da renomada revista. Nature Nanotechnology .

p Um controle e manipulação precisos dos estados da mecânica quântica podem abrir caminho para aplicações promissoras, como computadores quânticos e criptografia quântica. Na óptica quântica, tais experimentos já são realizados há algum tempo. Esse, por exemplo, permite a geração controlada de pares emaranhados, mas fótons separados espacialmente, que são de importância essencial para a criptografia quântica. Uma geração análoga e separação espacial de elétrons emaranhados em sólidos seria de fundamental importância para aplicações futuras, mas não pôde ser demonstrado ainda. Os resultados de Hannover e Braunschweig são um passo decisivo nessa direção.

p Como uma fonte de elétrons, os físicos da Leibniz University Hannover e do PTB usaram as chamadas bombas semicondutoras de um elétron. Controlado por pulsos de tensão, esses dispositivos emitem um número definido de elétrons. A bomba de um elétron funcionava de tal forma que liberava exatamente um par de elétrons por pulso em um canal semicondutor. Uma barreira eletrônica semitransparente divide o canal em duas áreas eletricamente distintas. Uma medição de correlação então registrou se os pares de elétrons atravessaram a barreira, ou se eles foram refletidos ou divididos pela barreira. Pode-se mostrar que, para parâmetros adequados, mais de 90% dos pares de elétrons foram divididos e separados espacialmente pela barreira. Este é um passo importante para a geração e separação de pares de elétrons emaranhados em componentes semicondutores.