Secondo una nuova ricerca condotta dall’Università di St Andrews, una speciale forma di luce realizzata utilizzando antiche gemme namibiane potrebbe essere la chiave per nuovi computer quantistici basati sulla luce, in grado di risolvere antichi misteri scientifici.

La ricerca è stata condotta in collaborazione con scienziati dell’Università di Harvard negli Stati Uniti, della Macquarie University in Australia e dell’Università di Aarhus in Danimarca e pubblicata su materiali della naturautilizza ossido di rame estratto naturalmente (Cu₂O) Gemme dalla Namibia per la produzione dei polaritoni di Rydberg, le più grandi particelle ibride luce-materia mai realizzate.

I polaritoni di Rydberg viaggiano continuamente dalla luce alla materia e viceversa. Nel polaritone di Rydberg, luce e materia sono come due facce di una medaglia, e l’aspetto della materia è ciò che fa interagire i polaritoni tra loro.

Questa interazione è importante perché questo è ciò che consente la creazione di simulatori quantistici, che sono un tipo speciale di computer quantistico, in cui vengono memorizzate le informazioni. Bit quantico. Questi bit quantistici, a differenza dei bit binari nei computer classici che possono essere solo 0 o 1, possono assumere qualsiasi valore compreso tra 0 e 1. Possono quindi memorizzare più informazioni ed eseguire molte operazioni contemporaneamente.

Questa capacità potrebbe consentire ai simulatori quantistici di risolvere importanti enigmi in fisica, chimica e biologia, ad esempio come realizzare superconduttori ad alta temperatura Per i treni ad alta velocità, come si possono rendere fertilizzanti più economici in grado di risolvere la fame nel mondo, o come le proteine ​​possono essere piegate rendendo più facile la produzione di farmaci più efficaci.

“Realizzare un simulatore quantistico con la luce è il Santo Graal della scienza. Abbiamo compiuto un enorme passo avanti in questo senso creando i polaritoni di Rydberg, il loro componente principale”, afferma il leader del progetto, il dott. Hamid Ohadi, della School of Physics and Astronomy dell’Università di Sant’Andrea.

Per creare il polaritone di Rydberg, i ricercatori hanno confinato la luce tra due specchi altamente riflettenti. Un cristallo di ossido di rame è stato quindi ammorbidito da una pietra estratta in Namibia e lucidato fino a ottenere una lastra spessa 30 micrometri (più sottile di una ciocca di capelli umani) e inserito tra i due specchi per rendere la polaritone di Rydberg 100 volte più grande di quanto precedentemente dimostrato.

Uno degli autori principali, il dottor Sai Kiran Rajendran, della School of Physics and Astronomy dell’Università di St Andrews, afferma: “L’acquisto della pietra su eBay è stato facile. La sfida era realizzare i polaritoni Rydberg esistenti in un colore molto stretto- set di band”.

Il team sta attualmente perfezionando ulteriormente questi metodi per esplorare la possibilità di realizzare circuiti quantistici, che sono il prossimo componente di Simulatori quantistici.