纳米比亚氧化亚铜宝石可能是量子计算机的关键

由英国圣安德鲁斯大学领导的一项新研究发现，一种使用古代纳米比亚宝石制成的特殊形式的光可能是新的基于光的量子计算机的关键，它可以解决长期存在的科学谜团。

具体来说，该研究发现，使用来自纳米比亚的天然开采的氧化亚铜 (Cu2O) 宝石，可以产生里德堡极化子，这是有史以来最大的光和物质混合粒子。

里德堡极化子不断地从光到物质再转换回来。在里德堡极化子中，光和物质就像一枚硬币的两个面，物质的一面是使极化子相互作用的原因。

这种相互作用至关重要，因为这使得量子模拟器是一种特殊类型的量子计算机，其中信息存储在量子比特中。与经典计算机中只能为 0 或 1 的二进制位不同，这些量子位可以取 0 到 1 之间的任何值。因此，它们可以存储更多信息并同时执行多个过程。

解开科学之谜

在《自然材料》杂志上发表的一篇论文中，这一发现背后的研究人员解释说，这种能力可以让量子模拟器解决物理、化学和生物学的重要谜团：例如，如何为高速列车制造高温超导体，如何更便宜化肥可以潜在地解决全球饥饿问题，或者蛋白质如何折叠从而更容易生产更有效的药物。

“用光制造量子模拟器是科学的圣杯，”项目负责人 Hamid Ohadi 在一份媒体声明中说。“我们通过创造里德堡极化子，它的关键成分，朝着这个方向迈出了一大步。”

为了制造里德堡极化子，研究人员将光捕获在两个高反射镜之间。然后将来自纳米比亚开采的石头的氧化亚铜晶体减薄并抛光成 30 微米厚的板，并夹在两个镜子之间，使里德堡极化子比以往任何时候都大 100 倍。

在这项工作之后，该团队决定进一步完善这些方法，以探索制造量子电路的可能性，这是量子模拟器的下一个成分。

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