Рідкісний кристал допоміг створити ключовий компонент квантових комп'ютерів нового покоління

Один із способів, за допомогою яких ми можемо повністю реалізувати потенціал квантових комп'ютерів, полягає в тому, щоб вони ґрунтувалися як на світі, так і на «класичній» матерії. Таким чином, інформація може зберігатися і оброблятися, а також переміщатися зі швидкістю світла.

Вчені наблизилися до знакової віхи, успішно створивши найбільші гібриди частинок світла і матерії за всю історію.

Ці квазічастинки, відомі як поляритони Рідберга, були створені за допомогою шматка породи, що містить кристали закису міді (Cu2O) з стародавнього родовища в Намібії - одного з небагатьох місць у світі, де була виявлена закис міді якості дорогоцінного каміння.

Кристал, витягнутий з каменю, був відполірований і стічний до товщини людського волосся, після чого поміщений між двома дзеркалами для вловлювання світла. В результаті поляритони Рідберга виявилися в 100 разів більше, ніж будь-які раніше спостерігаються.

Смартфон з квантовим процесором: вчені знаходяться на порозі нової ери технології

Це досягнення наближає нас до створення квантового симулятора, який може запускати рідбергівські поляритони, використовуючи квантові біти або кубіти для зберігання інформації у вигляді нулів, одиниць і декількох проміжних значень, а не тільки одиниць і нулів класичних обчислювальних бітів.

«Створення квантового симулятора за допомогою світла - це святий Грааль науки», - запевняє фізик Хамід Охаді з Сент-Ендрюського університету у Великобританії. «Ми зробили величезний крок до нього, створивши ключовий компонент всієї системи».

Чому поляритрони такі унікальні

Що робить поляритони Рідберга такими особливими, так це те, що вони постійно перемикаються зі світла на матерію і назад. Дослідники порівнюють світло і матерію з двома сторонами однієї медалі, і саме на «стороні» матерії поляритони можуть взаємодіяти один з одним.

Це важливо, тому що легкі частинки рухаються швидко, але не взаємодіють один з одним. Матерія повільніша, але вона здатна взаємодіяти. Об'єднання цих двох можливостей може допомогти розкрити потенціал квантових комп'ютерів.

Ця гнучкість має вирішальне значення для управління квантовими станами, які залишаються невизначеними до тих пір, поки їх не спостерігають. До повноцінно функціонуючого квантового комп'ютера, побудованого на цій технології, ще далеко, але зараз ми як ніколи близькі до того, щоб зібрати його воєдино.