特别说明：本文由学研汇技术中心原创撰写，旨在分享相关科研知识。因学识有限，难免有所疏漏和错误，请读者批判性阅读，也恳请大方之家批评指正。相信大家对超导体的概念都并不陌生，它是指指在某一温度下，电阻为零的导体。在超导体中，大量电子放弃了各自的费米子性质，通过形成一组称为库柏对的玻色子电子对来降低基态能量，以实现超导状态。因此，在低能时，其内部电子对形成自旋单线态。两个这样的电子隧穿到正常金属中的过程就是Andreev反射，而如果它们隧穿到两个单独的正常触点中，则为交叉式Andreev反射的额外传输机制。如果量子点上的库仑斥力被强制电荷分离，通常会产生库珀对分裂（CPS），有望形成空间分离、最大自旋纠缠电子的高效源，且允许使用大质量粒子进行贝尔测试。近年来，围绕CPS装置中的电荷相关性（即两个电子的同时发射），人们开展了大量的研究。然而，由于大多数现有方案都依赖于与超导性竞争的铁磁接触，这使得相应自旋关联的实验检测仍然极具挑战性。近日，来自巴塞尔大学物理系的Andreas Baumgartner教授团队通过一种发射源自库珀对电子的电子设备，首次报道了对CPS装置的电流之间自旋互相关进行直接测量的研究结果。1)在该研究中，研究者们使用了与附近超导结构兼容的铁磁分路器，从而能够分别对两个电子路径中量子点的传输进行自旋极化，使得这两个电子通道能够充当可调谐自旋滤波器，在标准传输和高灵敏度跨导实验中检测信号；2)研究发现自旋互作与自旋单态发射一样是负相关的，并且偏离了理想数值，这主要是由于塞曼分裂量子点态之间的重叠，研究结果证明了在纳米电子器件中进行自旋相关实验的新策略，尤其是对于依赖磁场敏感超导元件的相关器件、以及使用大颗粒材料进行贝尔测试的研究等。
Bordoloi, A., Zannier, V., Sorba, L. et al. Spin cross-correlation experiments in an electron entangler. Nature (2022).DOI: 10.1038/s41586-022-05436-zhttps://doi.org/10.1038/s41586-022-05436-z
