Fizičari su uz pomoć drevnog dragulja stvorili najveće polaritone

Авторы исследования использовали драгоценный камень из оксида меди, добытый в Намибии, для создания

najveće hibridne čestice svjetlosti i materije. Fizičari su od kristala napravili tanku ploču koja je polirana na debljinu od 30 mikrona (gotovo tri puta tanju od ljudske vlasi).

Znanstvenici su koristili Fabry-Perot mikrošupljinusustav dvaju paralelnih zrcala za hvatanje svjetlosti i stvaranje rezonantnog optičkog vala. Istraživači su gotovu ploču postavili između zrcala. U bakrovom oksidu uočeni su ogromni ekscitoni s glavnim kvantnim brojem do 25 i promjerom do 1 μm. 

U Fabry-Perot rezonatoru znanstvenici su uspjeli postićisnažno vezanje svjetlosti s ekscitonima s glavnim kvantnim brojem do 6 i tvore najveće ekscitonske polaritone. Prema istraživačima, njihova je veličina oko 100 puta veća nego ikada prije.

Fizičari primjećuju da Rydbergovi polaritonineprestano prelazeći sa svjetla na materiju i natrag. Znanstvenici uspoređuju ove kvazi-čestice s novčićem koji ima dvije strane u isto vrijeme. Upravo te strane omogućuju polaritonima međusobnu interakciju.

Ova interakcija je kritičnanaglašavaju autori studije, jer upravo ona omogućuje stvaranje kvantnih simulatora, posebne vrste računala gdje se informacije pohranjuju u kvantnim bitovima. Ovi kvantni bitovi, za razliku od binarnih bitova u klasičnim računalima, mogu poprimiti bilo koju vrijednost od 0 do 1. Tako mogu pohraniti mnogo više informacija i izvesti nekoliko procesa u isto vrijeme.

“Stvaranje kvantnog simulatora sa svjetlom jeSveti gral znanosti. Napravili smo veliki iskorak u tom smjeru stvarajući Rydbergove polaritone, ključnu komponentu takvih simulatora”, kaže Hamid Ohadi, voditelj projekta sa Fakulteta za fiziku i astronomiju Sveučilišta St. Andrews.

Čitaj više:

MIT stvara stacionarni toplinski motor koji nadmašuje turbine

Nakon deset godina rada, znanstvenici su doveli u pitanje standardni model fizike

Jedna od najvećih ledenih polica urušila se zbog protoka vode