传统电子电路中充满年夜量电子，但这些粒子间的相互作用往往会降低其效率及性能。可否富足切确地节制单个电子，从而制造出单电子高速高效电路？
英国国家物理试验室（NPL）的Masaya Kataoka和其同事开发出一种超高精度的单电子探测技术。该技术实现了破纪录的时间分辩率，高达万亿分之一秒（皮秒级）。近日，相干研究发表在《物理评论快报》。
探测单个电子是一项艰难的使命。图源：Shutterstock ?
研究团队将两个电子从差异注入点射入砷化镓半导体薄层。这两个带电粒子以极快速率相向运动。当它们的路径很是靠近时，电子间的电场力使其相互排斥，各自运动轨迹发生偏转。研究职员经由历程追踪此中一个电子，使用这类偏转征象探测到另外一个电子的存于。他们能于相互作用发生后的6皮秒内完成电子探测，比以前的电子探测速率快约100倍。
“咱们的试验可视为世界上最小的金年金字招牌(jinnian)诚信至上-传感器，即一个电子，来探测世界上最小的物体，即另外一个电子。”Kataoka体现。一样就职在NPL的团队成员Jon Fletcher指出，电子间的相互作用可于数万亿分之一秒内完成。既然现在能不雅测这个时间尺度，研究职员可以最先探究两个电子于器件内的详细举动，并使用这些知识设计新型电子装备。
拉脱维亚年夜学的Vyacheslavs Kashcheyevs认为，这项研究可能成为基在快速单电子的新一代电子学生长的里程碑。值患上留意的是，单个电子素质上是量籽粒子。他体现这象征着未来器件可以直接使用其量子特征，就像量子盘算及通讯领域已经经应用的技术那样。
研究职员认为，基在单电子的器件既能实现与单光子量子器件不异的功效，同时体积更小。芬兰阿尔托年夜学的Christian Flindt指出，这种电子基器件甚至可集成到芯片上以便利用，而此类探测方案将成为所有潜于运用的须要基础构件。
德国汉诺威莱布尼茨年夜学的Rolf Haug体现，该发现另有有助在深化对于电流的理解。经由历程完美团队试验中利用的“电子泵”注入技术，可以改良现行电流单元的计量尺度。
相干论文信息：https://doi.org/10.1103/f1gd-3p5m
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