La construcción de computadores cuánticos es uno de los grandes proyectos científicos del siglo XXI. Ahora, un nuevo avance podría proporcionar un peldaño para transformar la historia de los computadores: La Cuprita.
Para que la información pueda almacenarse y procesarse a la velocidad de la luz, una de las formas de hacer realidad el potencial de los computadores cuánticos es basarlos tanto en la luz como en la materia. Ahora existe un modo especial de luz fabricado con una antigua piedra preciosa de Namibia, llamada Cuprita.
Esta podría ser la clave de los nuevos computadores cuánticos basados en la luz, según una nueva investigación publicada en Nature Materials.
Aunque durante mucho tiempo sus propiedades únicas la han hecho útil para la investigación cuántica, el nuevo experimento utilizó la piedra preciosa de óxido cuproso (Cu2O). El mineral proviene de un antiguo yacimiento de Namibia, uno de los pocos lugares del mundo donde se ha encontrado óxido cuproso en calidad de gema.
La Cuprita se usará para producir con éxito las mayores partículas híbridas de luz y materia jamás creadas. Así lo afirma el comunicado de prensa de la Universidad de St Andrews, Reino Unido.
Para desarrollar computadores cuánticos se necesitan Polaritones de Rydberg
Los Polaritones de Rydberg son cuasi partículas que cambian continuamente de luz a materia y viceversa. Los investigadores comparan la luz y la materia con las dos caras de una misma moneda, y es en la cara de la materia donde los polaritones pueden interactuar entre sí. Esto abre la puerta a un tipo de ordenador cuántico conocido como simulador cuántico.
Para generar polaritones de Rydberg, el cristal extraído de la piedra fue pulido y adelgazado a menos de la anchura de un cabello humano. Luego, se incorporó entre dos espejos altamente reflectantes para atrapar la luz, lo que dio produjo polaritones de Rydberg 100 veces más grandes que los vistos anteriormente.
“Hacer un simulador cuántico con luz es el santo grial de la ciencia”. Afirmó el físico Hamid Ohadi, de la Universidad de St Andrews. “Hemos dado un gran salto hacia ello al crear polaritones de Rydberg, el ingrediente clave del mismo”, agregó
¿Cuál es el rol de Simulador cuántico?
El simulador cuántico es un tipo especial de ordenador cuántico que almacena la información en bits cuánticos. A diferencia de los bits binarios de los ordenadores clásicos, que solo pueden ser 0 ó 1, pueden tomar cualquier valor entre 0 y 1.
Por tanto, según el comunicado, pueden almacenar mucha más información y realizar varios procesos simultáneamente.
Aunque los simuladores cuánticos no pueden ejecutar una gama de funciones tan amplia como la que teóricamente pueden efectuar otros ordenadores cuánticos, son muy adecuados para resolver ciertos problemas científicos importantes.
Según afirman los investigadores, podrían ayudar a fabricar superconductores de alta temperatura para trenes de alta velocidad. Además de producir fertilizantes más baratos y ayudar a entender cómo se pliegan las proteínas para facilitar la producción de medicamentos más eficaces.
Actualmente, los métodos esbozados en la nueva investigación, dirigida por la Universidad de St Andrews y realizada en colaboración con científicos de la Universidad de Harvard (EE.UU.), la Universidad Macquarie (Australia) y la Universidad de Aarhus (Dinamarca), tendrán que perfeccionarse para explorar la posibilidad de fabricar circuitos cuánticos. Estos son el siguiente ingrediente de los simuladores cuánticos.
“Los resultados allanan el camino hacia la realización de excitrones-polaritones de fuerte interacción y la exploración de las fases fuertemente correlacionadas de la materia utilizando la luz en un chip”. Dice el artículo.
