Редчайший кристалл помог создать ключевой компонент квантовых компьютеров нового поколения
Ученые приблизились к знаковой вехе, успешно создав самые большие гибриды частиц света и материи за всю историю.
Эти квазичастицы, известные как поляритоны Ридберга, были созданы с помощью куска породы, содержащего кристаллы закиси меди (Cu2O) из древнего месторождения в Намибии — одного из немногих мест в мире, где была обнаружена закись меди качества драгоценных камней.
Кристалл, извлеченный из камня, был отполирован и сточен до толщины человеческого волоса, после чего помещен между двумя зеркалами для улавливания света. В результате поляритоны Ридберга оказались в 100 раз больше, чем любые ранее наблюдаемые.
Это достижение приближает нас к созданию квантового симулятора, который может запускать ридберговские поляритоны, используя квантовые биты или кубиты для хранения информации в виде нулей, единиц и нескольких промежуточных значений, а не только единиц и нулей классических вычислительных битов.
«Создание квантового симулятора с помощью света — это святой Грааль науки», — уверяет физик Хамид Охади из Сент-Эндрюсского университета в Великобритании. «Мы сделали огромный шаг к нему, создав ключевой компонент всей системы».
Почему поляритроны так уникальны
Что делает поляритоны Ридберга такими особенными, так это то, что они постоянно переключаются со света на материю и обратно. Исследователи сравнивают свет и материю с двумя сторонами одной медали, и именно на «стороне» материи поляритоны могут взаимодействовать друг с другом.
Это важно, потому что легкие частицы движутся быстро, но не взаимодействуют друг с другом. Материя медленнее, но она способна взаимодействовать. Объединение этих двух возможностей может помочь раскрыть потенциал квантовых компьютеров.
Эта гибкость имеет решающее значение для управления квантовыми состояниями, которые остаются неопределенными до тех пор, пока их не наблюдают. До полноценно функционирующего квантового компьютера, построенного на этой технологии, еще далеко, но сейчас мы как никогда близки к тому, чтобы собрать его воедино.