Pomocou jedinečným kryštálov sa podarilo vedcom vytvoriť kľúčové kvázičastice, ktoré dokazujú novú schopnosť prastarej horniny z namíbijského ložiska. Ako informuje ScienceAlert, materiál môže zásadne pomôcť pri vývoji kvantových počítačov, ďalšom kroku v evolučnom rebríčku výpočtovej techniky ľudstva.

Dôležité Rydbergove polaritóny

Vedci vytvorili pomocou jedinečného materiálu doteraz najväčšie hybridné častice svetla a hmoty v histórii. Pomohol im pri tom kameň obsahujúci kryštály oxidu meďného (Cu₂O), ktorý pochádza zo starého ložiska v Namíbii – na svete je pritom takýchto ložísk extrémne málo, no materiálu je zatiaľ dostatok.

Kryštál z tohto kameňa vedci zmenšili na hrúbku menšiu, než je hrúbka ľudského vlasu a vložili ho medzi dve zrkadlá. Týmto spôsobom chytili do pasce svetlo a vytvorili polaritóny až 100-násobne väčšie v porovnaní s tými, ktoré dokázali vedci vytvoriť doteraz pomocou iných metód, píše Univerzita svätého Andrewsa.

National Institute of Standards and Technology

Rydbergove polaritóny sú výnimočné tým, že sa neustále prepínajú medzi štádiom hmoty a svetla. Podľa vedcov je táto vlastnosť dôležitá, keďže svetlo je príliš rýchle a hmota dokáže interagovať, pričom kombinácia týchto dvoch vlastností môže pomôcť kvantovým počítačom, ktoré zažívajú doteraz najintenzívnejší vývoj.

Kúpili ho na eBay

„Kúpiť kameň z eBay bolo jednoduché. Výzvou bolo vytvoriť Rydbergove polaritóny, ktoré existujú v extrémne úzkom farebnom spektre,“ vysvetľuje fyzik Sai Kiran Rajendran.

Polaritóny v novovytvorenom zariadení sú tvorené párovaním excitónov a fotónov, pričom oxid meďný je supravodič obsahujúci veľké excitóny, vysvetľujú vedci v štúdii zverejnenej v Nature. Pri správnych podmienkach je možné tieto excitóny donútiť spárovať sa s fotónmi.

Práve flexibilita polaritónov je kľúčová pri kvantových počítačoch, kde je nutné kontrolovať kvantové stavy nedefinované až do chvíle, než sú pozorované. A aj keď sú kvantové počítače s takouto technológiou ešte vždy pomerne ďaleko, nový objav posúva vedu v ich oblasti míľovými krokmi vpred.

Connie Zhou, IBM

Podľa odborníkov môžu funkčné kvantové počítače v budúcnosti veľmi rýchlo vyriešiť extrémne komplikované výpočty, na ktoré nestačia ani najmodernejšie superpočítače. Môžu pomôcť vo vývoji nových supravodivých materiálov či dokonca v chápaní proteínov a v konečnom dôsledku aj vývoji nových liekov.