Фізики створили найбільші поляритони за допомогою стародавнього дорогоцінного каменю

Автори дослідження використовували дорогоцінний камінь із оксиду міді, здобутий у Намібії, для створення

найбільших гібридних частинок світла та матерії. Фізики зробили з кристала тонку пластину, яка була відполірована до товщини 30 мкм (майже втричі тонша за людську волосину).

Вчені використали мікрорезонатор Фабрі-Перо,систему з двох паралельних дзеркал, для захоплення світла та формування резонансної оптичної хвилі. Дослідники розмістили готову пластину між дзеркалами. У закису міді спостерігалися гігантські ексітони з основним квантовим числом до 25 і діаметром до 1 мкм.

У резонаторі Фабрі-Перо вченим вдалося досягтисильний зв'язок світла з екситонами з головним квантовим числом до 6 і сформувати найбільші екситонні поляритони. За словами дослідників, їх розмір приблизно в 100 разів більший, ніж вдавалося спостерігати будь-коли раніше.

Фізики зазначають, що поляритон Рідбергапостійно перемикаються зі світла на матерію та назад. Вчені порівнюють ці квазічастинки з монеткою, яка одночасно має дві сторони. Саме ці сторони дозволяють поляритонам взаємодіяти.

Ця взаємодія має вирішальне значення,підкреслюють автори дослідження, тому що саме воно дозволяє створювати квантові симулятори, особливий тип комп'ютера, де інформація зберігається у квантових бітах. Ці квантові біти, на відміну від двійкових бітів у класичних комп'ютерах, можуть приймати будь-яке значення від 0 до 1. Таким чином, вони можуть зберігати набагато більше інформації і виконувати кілька процесів одночасно.

«Створення квантового симулятора зі світлом – цеСвятий Грааль науки. Ми зробили величезний стрибок у цьому напрямі, створивши поляритон Рідберга, ключовий компонент таких симуляторів», - говорить Хамід Охаді, керівник проекту зі Школи фізики та астрономії Сент-Ендрюського університету.

Читати далі:

У MIT створили нерухомий тепловий двигун, який перевершив ККД турбін

Через десять років роботи вчені засумнівалися у стандартній моделі фізики

Один із найбільших шельфових льодовиків зруйнувався через потоки води