我们充分发挥潜力的方法之一是基于光和物质——这样，信息可以被存储和处理，但也可以以光速传播。
科学家们距离这一目标又近了一步，他们成功地制造出了有史以来最大的光与物质的混合粒子。
这些，称为里德伯极化激元，是在一块含有氧化亚铜（Cu）的石头的帮助下制成的2O）来自纳米比亚古代矿床的晶体，纳米比亚是世界上为数不多的存在氧化亚铜的地方之一发现于宝石品质。
从石头中取出的晶体被抛光并变薄至小于人类头发的宽度，并夹在两块镜子之间以捕获光线，从而产生比以前看到的任何大 100 倍的里德伯极化激元。
这一成就使我们更接近于生产一个可以运行这些里德伯极化激元的量子模拟器，使用量子位或量子位以 0、1 以及之间的多个值存储信息，而不仅仅是经典计算位的 1 和 0。
（圣安德鲁斯大学）
“用光制作量子模拟器是科学的圣杯，”物理学家哈米德·奥哈迪说，来自英国圣安德鲁斯大学。
“通过创造里德伯极化子（它的关键成分），我们在这方面迈出了巨大的一步。”
里德伯极化激元之所以如此特别，是因为它们不断地从光切换到物质，然后再切换回来。研究人员将光和物质比作同一枚硬币的两面，极化子可以在物质的一面相互作用。
这很重要，因为光粒子移动速度很快，但彼此不相互作用。物质速度较慢，但能够相互作用。将这两种能力结合在一起可能有助于释放量子计算机的潜力。
这种灵活性对于管理至关重要量子态在观察到它们之前，它们仍然是未定义的。一个功能齐全的基于这项技术构建的产品还有一段路要走，但我们现在比以往任何时候都更接近能够将其组合在一起。
里德伯极化子是通过耦合形成的激子和光子。这就是来自纳米比亚的古老宝石的用武之地：氧化亚铜是一种有用且廉价的宝石。半导体– 之前的研究表明它含有巨大的里德伯激子。
激子是电中性准粒子，在适当的条件下可以被迫与轻粒子耦合。氧化亚铜中发现的这些大激子能够在称为法布里-珀罗微腔（本质上是镜面三明治）的特殊装置中与光子耦合。
这是能够创造更大的里德伯极化激元的关键因素。
“在 eBay 上购买宝石很容易，”物理学家 Sai Kiran Rajendran 说，来自圣安德鲁斯大学。 “挑战在于使里德伯极化激元存在于极其狭窄的颜色范围内。”
一旦能够将功能齐全的量子计算机组装在一起（也许使用这些里德伯极化子），计算能力的指数级提高将使它们能够处理超出我们今天计算机范围的极其复杂的计算。
研究人员提出的例子包括高温超导材料的开发，以及更多地了解蛋白质如何折叠（可能提高我们生产药物治疗的能力）。
新研究中概述的方法需要进一步完善，以便将这些粒子用于量子电路，但基础知识现在已经存在，并且该团队认为他们的结果在未来也可以得到改进。
研究人员在他们的论文中写道：“这些结果为实现强相互作用的激子-极化子以及利用芯片上的光探索物质的强相关相铺平了道路。”纸。
该研究发表于自然材料。
