В журнале Nature Materials опубликована статья об исследовании, проведенном в университете Сент-Эндрюса, где ученые описывают особую форму света, получаемую из древнего намибийского драгоценного камня, который может стать ключом к новым квантовым компьютерам на основе света.
Этот драгоценный камень из оксида меди (Cu 2 O), добываемый в Намибии, используется для получения поляритонов Ридберга, крупнейших из когда-либо созданных гибридных частиц света и материи, которые постоянно переходят от света к материи и обратно. В них свет и материя подобны двум сторонам монеты, и именно сторона материи заставляет поляритоны взаимодействовать друг с другом.
Это взаимодействие позволяет создавать квантовые симуляторы – особый тип квантового компьютера, в котором информация хранится в квантовых битах. Эти квантовые биты, в отличие от двоичных битов в классических компьютерах, которые могут быть только 0 или 1, могут принимать любое значение от 0 до 1. Следовательно, они могут хранить значительно больше информации и выполнять несколько процессов одновременно. С помощью таких устройств можно будет решить многие проблемы современности.
Ученые говорят, что «создание квантового симулятора с помощью света – это святой Грааль науки. Мы сделали огромный скачок в этом направлении, создав поляритоны Ридберга».
Для создания поляритонов Ридберга ученые поймали свет в ловушку между двумя сильно отражающими зеркалами. Кристалл Cu2O, полученный из намибийского камня, был разрезан на тончайшие пластины и отполирован. Толщина пластин составляла 30 микрометров (тоньше человеческого волоса). Затем эту пластину поместили между двумя зеркалами и получили поляритоны Ридберга в 100 раз больше, чем раньше. Сейчас ученые продолжают исследования, чтобы изучить возможность создания квантовых схем, которые станут следующим компонентом квантовых симуляторов.
