科学家发现赤铜矿可用于量子计算

    据Mining.com网站报道，英国圣安德鲁斯大学牵头的一项最新研究发现，使用纳米比亚一块古老宝石产生的特种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困惑。

研究发现，使用采自纳米比亚的天然氧化亚铜 （Cu2O） 宝石，即赤铜矿晶体，可以产生里德堡极化子（Rydberg polaritons），这是到目前为止所制造的最大的光和物质混合粒子。

    里德堡极化子不断地进行从光到物质再从物质到光的转换。在里德堡极化子中，光和物质就像一枚硬币的两面，物质的一面是使极化子相互作用的原因。

    此种相互作用极为重要，因为这使得制造量子模拟器——能够将信息存储在量子比特的一种特殊类型量子计算机成为可能。与传统计算机只能为0或1的二进制位不同，这些量子位可以取0～1之间的任何值。因此，可以存储更多信息并同时执行多个进程。

    取得这一发现的研究人员在《自然-材料》（Nature Materials）杂志上发表的一篇论文中称，此种能力能够让量子模拟器解决物理、化学和生物学的重大难题：例如，如何制造高速列车用高温超导体，如何能够找到解决全球饥饿问题所需要的便宜化肥，或者采用蛋白质折叠生产简便而有效的药物。

    “用光制造量子模拟器是科学界的圣杯，”项目负责人哈米德·奥哈迪（Hamid Ohadi）在媒体声明中说。“通过创造其关键材料——里德堡极化子，我们往此方向迈出了一大步”。

    为了制造里德堡极化子，研究人员使用两个高反射镜捕获光。将采自纳米比亚一个矿山的岩石中的氧化亚铜晶体切薄并抛光成30微米厚的板，然后夹在两镜之间，其产生的里德堡极化子比以往任何时候都大出100倍。

    此项工作之后，该团队决定对这些方法作进一步完善，以探索制造量子电路的可能性，这是量子模拟器的又一个部件。