Piatra antică din Namibia poate deține cheia viitoarelor computere cuantice

Oxid cupros – cristalul extras în Namibia folosit pentru a produce polaritonii Rydberg. Credit: Universitatea din St Andrews

O formă specială de lumină realizată dintr-o piatră prețioasă veche din Namibia ar putea deține cheia pentru noi computere cuantice bazate pe lumină, care ar putea rezolva mistere științifice de lungă durată, potrivit unei noi cercetări de la Universitatea din St Andrews.


Cercetarea, 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 Materiale naturalea folosit un oxid cupros extras în mod natural (Cu2O) piatră prețioasă din Namibia pentru a produce polaritonii Rydberg, cele mai mari particule hibride de lumină și materie create vreodată.

Polaritonii lui Rydberg trec continuu de la lumină la materie și invers. În polaritonii Rydberg, lumina și materia sunt ca două fețe ale unei monede, iar partea materiei este ceea ce face ca polaritonii să interacționeze.

Această interacțiune este crucială deoarece este ceea ce permite crearea de simulatoare cuantice, un anumit tip de computer cuantic, în care informațiile sunt stocate în biți cuantici. Acești biți cuantici, spre deosebire de biții binari ai computerelor clasice, care pot fi doar 0 sau 1, pot lua orice valoare între 0 și 1. Prin urmare, pot stoca mult mai multe informații și pot efectua mai multe procese simultan.

Această capacitate ar putea permite simulatoarelor cuantice să rezolve mistere importante din fizică, chimie și biologie, de exemplu, cum să facă supraconductori la temperaturi ridicate pentru trenurile de mare viteză, cum ar putea fi produse îngrășăminte mai ieftine pentru a rezolva foamea în lume sau cum proteinele se pliază pentru a facilita producerea de medicamente mai eficiente.

Liderul de proiect, Dr. Hamid Ohadi, de la Școala de Fizică și Astronomie de la Universitatea St Andrews, spune că „crearea unui simulator cuantic cu lumină este Sfântul Graal al științei. Am făcut un pas mare în acest sens prin crearea polaritonilor Rydberg, cheia. ingredient în acesta.”

Pentru a crea polaritoni Rydberg, cercetătorii au prins lumina între două oglinzi foarte reflectorizante. Un cristal de oxid cupros dintr-o piatră extrasă în Namibia a fost apoi subțiat și lustruit într-o placă de 30 de micrometri grosime (mai subțire decât un păr uman) și așezat între cele două oglinzi pentru a face polaritonurile lui Rydberg de 100 de ori mai mari decât oricând înainte.

Unul dintre autorii principali, Dr. Sai Kiran Rajendran, de la Școala de Fizică și Astronomie de la Universitatea din St Andrews, spune că „Cumpărarea pietrei de pe eBay a fost ușoară. Provocarea a fost să creăm polaritoni Rydberg care există într-o culoare extrem de îngustă. . Gamă.”

Echipa rafinează în prezent aceste metode pentru a explora posibilitatea fabricării de circuite cuantice, care sunt următorul ingredient al simulatoare cuantice.


Descoperirea polaritonilor undei de materie aruncă o lumină nouă asupra tehnologiilor cuantice fotonice


Mai multe informatii:
Konstantinos Orfanakis și colab., Rydberg exciton–polaritons într-o microcavitate Cu2O, Materiale naturale (2022). DOI: 10.1038/s41563-022-01230-4

Citat: Piatra antică din Namibia poate deține cheia viitoarelor computere cuantice (15 aprilie 2022) Preluat la 15 aprilie 2022 de la https://phys.org/news/2022-04-ancient-namibian-stone-key-future.html

Acest document este supus dreptului de autor. Cu excepția utilizării loiale în scopuri de studiu sau cercetare privată, nicio parte nu poate fi reprodusă fără permisiunea scrisă. Conținutul este oferit doar cu titlu informativ.

READ  Cercetătorii în domeniul schimbărilor climatice din Cork primesc un impuls de 10 milioane de euro pentru a restabili ecosistemele de coastă

Faci un comentariu sau dai un răspuns?

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *