Квантовая точка — это как крошечный островок, на котором может поселиться один или несколько электронов. В новой работе такой островок соединили с двумя «морями» электронов: одно плоское, как блин, другое объёмное, как океан. Электроны могут перепрыгивать с островка в моря и обратно, и этот прыжок зависит от формы волны электрона на островке.
Оказалось, некоторые состояния электрона на островке — «тёмные»: электрон в них застревает надолго, потому что его волна почти не перекрывается с волнами в морях. Такое тёмное состояние похоже на тройник — три электрона с запутанными спинами, который не может легко распасться. Из-за этого ток через точку резко падает, а на графике зависимости тока от напряжений (так называемый кулоновский ромб) одна сторона раздувается асимметрично.
Это открытие помогает понять, как форма электронных волн управляет током в наноустройствах. В будущем такие тёмные состояния можно использовать как ячейки памяти или кубиты, которые защищены от случайного считывания.
Тёмное состояние электрона в точке похоже на светофор, который застрял на красном: электрон «видит» выход, но не может им воспользоваться из-за своей внутренней симметрии.