O piatră veche din Namibia ar putea deține cheia computerelor cuantice ale viitorului

O formă specială de lumină realizată folosind pietre prețioase antice din Namibia ar putea fi cheia noilor computere cuantice bazate pe lumină, care ar putea rezolva misterele științifice străvechi, potrivit unei noi cercetări conduse de Universitatea din St Andrews.

Cercetarea a fost realizată în colaborare cu oameni de știință de la Universitatea Harvard din Statele Unite, Universitatea Macquarie din Australia și Universitatea Aarhus din Danemarca și a fost publicată în materialele naturiifolosește oxid de cupru extras natural (Cu₂O) Pietre prețioase din Namibia pentru producerea de polaritoni Rydberg, cele mai mari particule hibride de lumină-materie vreodată.

Polaritonii lui Rydberg călătoresc continuu de la lumină la materie și înapoi. În polaritonul lui Rydberg, lumina și materia sunt ca două fețe ale unei monede, iar aspectul materiei este ceea ce face ca polaritonii să interacționeze unul cu celălalt.

Această interacțiune este importantă deoarece aceasta este ceea ce permite crearea de simulatoare cuantice, care sunt un tip special de computer cuantic, în care sunt stocate informații. Bit cuantic. Acești biți cuantici, spre deosebire de biții binari din computerele clasice, care pot fi doar 0 sau 1, pot lua orice valoare între 0 și 1. Prin urmare, pot stoca mai multe informații și pot efectua multe operații simultan.

Această abilitate ar putea permite simulatoarelor cuantice să rezolve puzzle-uri importante din fizică, chimie și biologie, de exemplu, cum să facă supraconductori la temperaturi ridicate Pentru trenurile de mare viteză, cum pot fi făcute îngrășămintele mai ieftine capabile să rezolve foamea în lume sau cum se îndoaie proteinele, făcând mai ușor producerea de medicamente mai eficiente.

„Crearea unui simulator cuantic cu lumină este Sfântul Graal al științei. Am făcut un salt uriaș în acest sens prin crearea polaritonului Rydberg, componenta sa principală”, spune liderul de proiect, Dr. Hamid Ohadi, de la Școala de Fizică și Astronomie din cadrul Școlii. Universitatea din St Andrews.

Pentru a crea polaritonul Rydberg, cercetătorii au limitat lumina între două oglinzi foarte reflectorizante. Un cristal de oxid de cupru a fost apoi înmuiat dintr-o piatră extrasă în Namibia și lustruit până la o placă de 30 de micrometri grosime (mai subțire decât o șuviță de păr uman) și pus între cele două oglinzi pentru a face polaritonul lui Rydberg de 100 de ori mai mare decât sa demonstrat anterior.

Unul dintre autorii principali, dr. Sai Kiran Rajendran, de la Școala de Fizică și Astronomie a Universității din St Andrews, spune că „a cumpărat piatra de pe eBay a fost ușoară. Provocarea a fost să facem polaritonii Rydberg găsiți într-o gamă de culori foarte îngustă. , a stabilit.”

În prezent, echipa rafinează în continuare aceste metode pentru a explora posibilitatea de a realiza circuite cuantice, care sunt următoarea componentă a Simulatoare cuantice.