Senajā Namībijas akmenī varētu būt atslēga kvantu datoru atbloķēšanai

Vara oksīda kristāls. (Sentendrjūsas Universitāte)

Viens no veidiem, kā mēs varam pilnībā realizēt potenciālu kvantu datori ir, balstoties gan uz gaismu, gan uz matēriju – tādā veidā informāciju var uzglabāt un apstrādāt, kā arī ceļot ar gaismas ātrumu.

Zinātnieki tikko spēruši soli tuvāk šim mērķim, veiksmīgi ražojot lielākās jebkad radītās gaismas un matērijas hibrīddaļiņas.

Šie kvazidaļiņas , kas pazīstami kā Rydberg polaritoni, tika izgatavoti, izmantojot akmens gabalu, kas satur vara oksīdu (CudiviO) kristāli no senās atradnes Namībijā, vienā no retajām vietām pasaulē, kur ir bijis vara oksīds atrodami dārgakmeņu kvalitātē .



No akmens iegūtais kristāls tika pulēts un atšķaidīts līdz mazāk nekā cilvēka mata platumam un iespiests starp diviem spoguļiem, lai notvertu gaismu, kā rezultātā radās Ridberga polaritoni, kas bija 100 reizes lielāki nekā jebkuri iepriekš redzēti.

Šis sasniegums tuvina mūs tāda kvantu simulatora izveidei, kas var darbināt šos Ridberga polaritonus, izmantojot kvantu bitus vai kubitus, lai saglabātu informāciju 0s, 1s un vairākas vērtības starp tām, nevis tikai klasisko skaitļošanas bitu 1s un 0s.

(Sentendrjūsas Universitāte)

'Kvantu simulatora izgatavošana ar gaismu ir zinātnes svētais grāls.' saka fiziķis Hamids Ohadi , no Sentendrjūsas universitātes Apvienotajā Karalistē.

'Mēs esam spēruši milzīgu lēcienu šajā virzienā, izveidojot Rydberg polaritonus, kas ir tā galvenā sastāvdaļa.'

Rydberg polaritonus padara tik īpašus, ka tie nepārtraukti pārslēdzas no gaismas uz matēriju un atpakaļ. Pētnieki salīdzina gaismu un matēriju ar vienas monētas divām pusēm, un tā ir matērijas puse, kurā polaritoni var mijiedarboties viens ar otru.

Tas ir svarīgi, jo gaismas daļiņas ātri pārvietojas, bet nesadarbojas viena ar otru. Matērija ir lēnāka, taču tā spēj mijiedarboties. Šo divu spēju apvienošana varētu palīdzēt atraisīt kvantu datoru potenciālu.

Šī elastība ir ļoti svarīga pārvaldībā cik daudz tu stāvi kas paliek nedefinēti, līdz tie tiek novēroti. Pilnībā funkcionējošs tikpat daudz kā dators Šī tehnoloģija ir balstīta uz šo tehnoloģiju, taču tagad mēs esam tuvāk nekā jebkad agrāk, lai varētu to izveidot kopā.

Ridberga polaritoni veidojas, savienojot eksitoni un fotoni . Šeit parādījās senais dārgakmens no Namībijas: vara oksīds ir noderīgs un lēts pusvadītājs – un iepriekšējie pētījumi parādīja, ka tajā ir milzu Ridberga eksitoni.

Eksitoni ir elektriski neitrālas kvazidaļiņas, kuras piemērotos apstākļos var piespiest savienoties ar vieglajām daļiņām. Šos lielos vara oksīdā atrodamos eksitonus var savienot ar fotoniem īpašā sistēmā, kas pazīstama kā Fabri-Pero mikrodobums, kas būtībā ir spoguļa sviestmaize.

Tas bija galvenais elements, lai varētu izveidot lielākus Rydberg polaritonus.

'Akmens iegāde vietnē eBay bija vienkārša,' saka fiziķis Sai Kirans Rajendrans , no Sentendrjūsas universitātes. 'Izaicinājums bija izveidot Rydberg polaritonus, kas eksistē ārkārtīgi šaurā krāsu diapazonā.'

Kad pilnībā spējīgus kvantu datorus varēs salikt kopā – iespējams, izmantojot šos Rydberg polaritonus –, eksponenciālie skaitļošanas jaudas uzlabojumi ļaus tiem veikt ļoti sarežģītus aprēķinus, kas pārsniedz mūsu šodienas datoru iespējas.

Pētnieku izvirzītie piemēri ietver augstas temperatūras supravadošu materiālu izstrādi un plašāku izpratni par to, kā olbaltumvielas salocās (potenciāli palielinot mūsu spēju ražot medikamentus).

Jaunajā pētījumā izklāstītās metodes būs jāturpina pilnveidot, lai šīs daļiņas varētu izmantot kvantu shēmās, taču tagad ir pieejami pamati, un komanda uzskata, ka to rezultātus var uzlabot arī nākotnē.

'Šie rezultāti paver ceļu uz spēcīgi mijiedarbojošu eksitonu-polaritonu realizēšanu un cieši korelētu matērijas fāžu izpēti, izmantojot gaismu uz mikroshēmas,' raksta pētnieki. papīrs .

Pētījums ir publicēts Dabas materiāli .

Populārākas Kategorijas: Vidi , Dabu , Cilvēkiem , Sabiedrību , Fizika , Telpa , Tech , Daba , Viedoklis , Neklasificēts ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.