两个量子点优于一个：使用一个点来感知另一个点的变化

量子点是纳米尺寸的盒子，因其性质服从量子力学并且是开发先进电子和光子器件的必要条件而引起了纳米技术的巨大科学兴趣。在其形成期间自组装的量子点作为纳米电子器件中的可调光发射器特别有吸引力，并且由于其量子化的传输行为而研究量子物理学。重要的是开发一种测量单个自组装量子点中的电荷以实现量子信息处理的方法; 然而，这很困难，因为测量所需的金属电极可以屏蔽掉量子点的非常小的电荷。

该装置使用连接到电极的两个砷化铟(InAs)量子点制造，所述电极被故意缩小以最小化不期望的屏蔽效应。

“器件中的两个量子点显示出显着的电容耦合，”Haruki Kiyama说。“结果，一个点的单电子充电被检测为另一个点的电流变化。”

传感器量子点的电流响应取决于目标点中的电子数量。因此，该器件可用于量子点中单电子隧穿的实时检测。检测到进出目标量子点的单个电子的隧穿事件，作为传感器量子点中的高电流状态和低电流状态之间的切换。检测这种隧道事件对于测量朝向电子自旋量子位的单个自旋非常重要。

“由于多种原因，感应自组装量子点中的单个电荷是令人兴奋的，”Akira Oiwa解释道。“实现单电子态电读数的能力可以与光子学相结合，并用于量子通信。此外，我们的器件概念可以扩展到不同的材料和系统，以研究自组装量子点的物理特性。”

使用自组装量子点来检测单电子事件的电子器件是一种新的策略，用于增加我们对量子点物理的理解，并有助于先进纳米电子学和量子计算的发展。