Датчик определяет заряд электрона в считанные наносекунды

С какой скоростью можно считывать заряда электрона? Команда учёных из Кембриджского университета исследует возможности методики считывания заряда электрона на основе затвора (gate-based). Для считывания используется сверхчувствительный датчик, способный за доли микросекунд детектировать движения отдельных электронов. Устройство, получившее название затворный датчик (gate sensor), может найти применение в новом поколении квантовых компьютеров. При помощи датчика может быть реализовано считывание информации, хранящейся в спинах или зарядах отдельных электронов.

Кремниевый чип, используемый в качестве затворного датчика

По словам инженеров, новая версия датчика намного более компактная по сравнению с предыдущими. Информация о данном достижении опубликована в журнале Nature Communications. Устройство было названо затворным датчиком, поскольку оно способно контролировать поток электронов, проходящий через него, словно затвор, который может закрываться и открываться.

Учёные показали возможность считывания заряда электрона за время, примерно равное 1 нс. Это наилучший показатель для подобных разработок. Такая скорость работы достигнута за счёт связи затворного датчика с кремниевым нанотранзистором, через который проходят отдельные электроны. Новый датчик может послужить основой для совершенно новых сверхточных биосенсоров, одноэлектронных транзисторов, молекулярных цепей и квантовых компьютеров.