Físicos criaram os maiores polaritons com a ajuda de uma joia antiga

Os autores do estudo usaram uma pedra preciosa de óxido de cobre extraída na Namíbia para criar

maiores partículas híbridas de luz e matéria. Os físicos fizeram uma placa fina a partir do cristal, que foi polida até uma espessura de 30 mícrons (quase três vezes mais fina que um fio de cabelo humano).

Os cientistas usaram uma microcavidade Fabry-Perotum sistema de dois espelhos paralelos para capturar luz e formar uma onda óptica ressonante. Os pesquisadores colocaram a placa acabada entre os espelhos. Excitons gigantes com número quântico principal de até 25 e diâmetro de até 1 μm foram observados em óxido cuproso.

No ressonador Fabry-Perot, os cientistas conseguiramforte ligação da luz com éxcitons com um número quântico principal de até 6 e formam os maiores polaritons do éxciton. Segundo os pesquisadores, seu tamanho é cerca de 100 vezes maior do que nunca visto antes.

Os físicos observam que os polaritons de Rydbergconstantemente mudando de luz para matéria e vice-versa. Os cientistas comparam essas quase-partículas a uma moeda que tem dois lados ao mesmo tempo. São esses lados que permitem que os polaritons interajam uns com os outros.

Essa interação é fundamentalenfatizam os autores do estudo, porque é ele que permite criar simuladores quânticos, um tipo especial de computador onde as informações são armazenadas em bits quânticos. Esses bits quânticos, ao contrário dos bits binários em computadores clássicos, podem assumir qualquer valor de 0 a 1. Assim, eles podem armazenar muito mais informações e realizar vários processos ao mesmo tempo.

“Criar um simulador quântico com luz éO santo graal da ciência. Demos um grande salto nessa direção ao criar os polaritons Rydberg, um componente-chave desses simuladores”, diz Hamid Ohadi, líder do projeto da Escola de Física e Astronomia da Universidade de St. Andrews.

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