Згідно з новими дослідженнями, проведеними Університетом Сент-Ендрюса, особлива форма світла, створена з використанням стародавнього намібійського дорогоцінного каменю, може стати ключем до нових квантових комп’ютерів на основі світла, які зможуть розгадати давні наукові таємниці.
У дослідженні, проведеному у співпраці з вченими з Гарвардського університету в США, Університету Маккуорі в Австралії та Орхуського університету в Данії та опублікованому в Nature Materials, використовувався природний камінь оксиду міді (Cu 2 O) з Намібії для виробництва поляритонів Рідберга (найбільші коли-небудь створені гібридні частинки світла і матерії).
Поляритони Ридберга постійно перемикаються від світла до матерії і назад. У поляритонах Рідберга світло і матерія схожі на дві сторони медалі, а сторона матерії — це те, що змушує поляритони взаємодіяти один з одним.
Ця взаємодія має вирішальне значення, оскільки саме це дозволяє створювати квантові симулятори, особливий тип квантового комп’ютера, де інформація зберігається в квантових бітах. Ці квантові біти, на відміну від двійкових біт у класичних комп’ютерах (які можуть бути лише 0 або 1), здатні приймати будь-яке значення від 0 до 1. Тому вони можуть зберігати набагато більше інформації та виконувати декілька процесів одночасно.
Ця можливість може дозволити квантовим симуляторам розв’язувати важливі таємниці фізики, хімії та біології, наприклад, як створити високотемпературні надпровідники для швидкісних поїздів, як можна зробити дешевші добрива, які потенційно вирішують глобальний голод, або як білки згортаються, що полегшує роботу. виробляти більш ефективні препарати. Керівник проекту д-р Хамід Охаді зі Школи фізики та астрономії Університету Сент-Ендрюс сказав:
«Створення квантового симулятора зі світлом — це святий Грааль науки. Ми зробили величезний крок до цього, створивши поляритони Рідберга, ключову складову»
Щоб створити поляритони Рідберга, дослідники затримали світло між двома дзеркалами з високою відбивністю. Кристал оксиду міді з каменю, видобутого в Намібії, потім був стоншений і відполірований до плити товщиною 30 мікрометрів (тонше, ніж пасмо людського волосся) і затиснутий між двома дзеркалами, щоб зробити поляритони Рідберга в 100 разів більшими, ніж будь-коли раніше.
Зараз команда вдосконалює ці методи, щоб вивчити можливість створення квантових схем, які є наступним інгредієнтом для квантових симуляторів.
