Kvantum-kritikus áramkörök: publikáció a Nature folyóiratban

Szétporladó elektronokat tanulmányoztak az Egzotikus Kvatum-Fázisok Lendület Kutatócsoport kutatói egy Stanford-BME együttműködésben. A BME Fizikai Intézetében működő Lendület-csoport kutatói, Pascu Moca Catalin és Zaránd Gergely, a csoport vezetője, Goldhaber-Gordon Stanfordon dolgozó kísérleti csoportjával közösen nano-áramkörök segítségével létrehoztak és részletesen megfigyeltek egy úgynevezett 'kvantum kritikus állapotot', melyben az elektronok elveszítik megszokott tulajdonságukat és 'szétporladnak'.

A Stanfordon működő kísérleti csoport egy mesterséges atomhoz csatolt elektródákat. A Lendület csoport számításaira támaszkodva, megfelelően hangolva ezt az áramkört a kutatóknak sikerült elérniük egy olyan állapotot, melyben a mesterséges atom 'szétporlaszt' minden elektront, ami áthalad rajta. Részletesen megfigyelték, hogy az áramkört hangolva – az elméleti számításokkal összhangban – hogyan épül fel ez a furcsa kvantum-állapot, melyben a fémbeli elektronok elvesztik szokásos tulajdonságukat. [Keller et al, Nature 526, 237 (2015)]

A nanoáramkör képe. A mesterséges atomot piros pötty jelöli.

A. J. Keller, L. Peeters, C. P. Moca, I. Weymann, D. Mahalu, V. Umansky, G. Zaránd & D. Goldhaber-Gordon: Universal Fermi liquid crossover and quantum criticality in a mesoscopic system, Nature 526, 237 (2015).