Electron spin／電子のスピン

電子はスピン（自転）という性質を持ってます。このスピンには特定の方向があり、それが磁場を形成します。仮に同じ方向を向いた電子がたくさんあれば、それらが大きな磁場を生じさせ巨大な磁石のように振る舞います。この動画では慶應義塾大学の伊藤公平教授が単一電子のスピンがどのように量子ビットとして利用されるのかを説明してくれます。

単一電子では、スピンの向きは周囲の磁場と同じ向きか反対方向に揃えられます。我々はこれをスピンアップ、スピンダウンとそれぞれ呼びます。以前量子もつれやベルペアの話題の時に紹介したケット表現では(vertuparrowrangle)と(vertdownarrowrangle)のように表すことができます。そしてこれらをそれぞれ(vert0rangle)状態と(vert1rangle)状態として利用することができるので、電子のスピンは量子ビットの表現として使用できるのです。