Entanglement of broken Cooper pairs

Napjaink kutatását erősen motiválja a kvantumszámítógépek megvalósításának lehetősége. A kvantumszámítógépek alapegysége a kvantum bit (qubit), amely egy kvantummechanikai kétállapotú rendszer. A megvalósítást tekintve jelenleg többféle elképzelés létezik, néhány lehetőség a teljesség igénye nélkül: fotonokkal, atomok gerjesztett állapotaival, szupravezető qubitekkel vagy elektronokkal. Továbbá fontos megemlíteni, hogy a kvantumszámításhoz elengedhetetlen a kvantummechanikailag összefonódott állapotok használata.

Elektronokra szorítkozva az összefonódott párok egyik lehetséges forrása a szupravezetőkben található Cooper-pár tenger. Azonban a megfelelő manipulációhoz egyrészt szükséges, hogy egy adott összefonódott párt elválasszunk a Cooper-pár tengertől, másrészt, hogy a két elektront is térben szeparáljuk. Erre nyújt lehetőséget az ún. Cooper-pár feltörő. Az eddigi kutatásokban már sikerült kimutatni bizonyos mértékű korrelációt a szétválasztott párokra vonatkozóan, de ezek a mérések Cooper-párok tömegein zajlottak. Célunk, hogy egyedi Cooper-párokon történő mérési sémát javasoljunk.

Az előadásom során röviden áttekintem a Cooper-párok feltörők megértéséhez szükséges fizikai alapokat, a jelenleg szilárdtest fizikában használatos elektron/spin manipulációs és mérési lehetőségeket. Megemlítek néhány, már elvégzett Cooper-pár feltörős mérést. Végül pedig vázolom az általunk javasolt mérési sémát.