Древен намибийски скъпоценен камък може да бъде ключът към новите базирани на светлина квантови компютри

Учени от Университета "Сейнт Андрюс" са разработили специална форма на светлина, използвайки древен намибийски скъпоценен камък. Използвайки естествено добиван скъпоценен камък от меден оксид (Cu₂O) от Намибия, учените създават поляритони на Ридберг, най-големите хибридни частици от светлина и материя, създавани някога.

Според учените тази специална форма на светлина може да бъде ключът към новите базирани на светлината квантови компютри.

Поляритоните на Ридберг са квазичастици*, които непрекъснато преминават от светлина към материя и обратно. Светлината и материята са като две страни на една монета в поляритоните на Ридберг. Материалните поляритони могат да взаимодействат. Това взаимодействие е от съществено значение, тъй като позволява създаването на квантови симулатори.

_{*Квазичастицата всъщност не е частица сама по себе си. Тя е съвкупност от квантови поведения, които заедно изглеждат така, сякаш става въпрос за частица. Поляритон се появява, когато фотоните (частиците на светлината) се съединяват с екситони (които също са квазичастици).}

Ръководителят на проекта д-р Хамид Охади (Hamid Ohadi) от Факултета по физика и астрономия към Университета "Сейнт Андрюс" коментира, че „създаването на квантов симулатор със светлина е "Светият Граал" на науката. Ние направихме огромен скок към това, като създадохме поляритони на Ридберг, които са ключовата съставка."

За да направят поляритони на Ридберг, учените улавят светлината между две изключително отразяващи огледала. Кристал от меден оксид, получен от скъпоценния камък, бе изтънен и полиран до плоча с дебелина 30 микрометра. След това го поставят между двете огледала, за да произведат поляритони на Ридберг, 100 пъти по-големи от демонстрираните по-рано.

Един от водещите автори д-р Сай Киран Раджендран (Sai Kiran Rajendran) от Факултета по физика и астрономия към Университета "Сейнт Андрюс" отбелязва, че „закупуването на камъка от eBay бе лесно. Предизвикателството бе да се направят поляритони на Ридберг, които съществуват в изключително тясна цветова гама."

Сега учените работят за усъвършенстване на тези методи, за да проучат възможността за създаване на квантови вериги.

Справка: Konstantinos Orfanakis et al., Rydberg exciton-polaritons in a Cu2O microcavity, Nature Materials (2022). DOI: 10.1038/s41563-022-01230-4

Източник: An ancient Namibian gemstone could be the key to new light-based quantum computers, Tech Explorist

Още по темата

09/12/2021

Физика

Физици създават управляема спинова течност. Що е то квантова спинова течност?

22/11/2021

Математика

Нова теория за системи, които се противопоставят на третия закон на Нютон (видео)