Entiende cómo esta gema puede ayudar a resolver misterios científicos – Revista Galileu

Piedra preciosa de óxido de cobre extraída de Namibia (Foto: Universidad de St Andrews)

Extraído de Namibia, un cristal antiguo y precioso de óxido de cobre (Cu₂O) podría usarse para fabricar una forma especial de luz aplicable en computadoras cuánticas, que podría ser útil para resolver misterios científicos de larga data. Así lo dice un estudio publicado por un equipo internacional de investigadores el jueves pasado (14) en la revista Materiales de la naturaleza.

El grupo está dirigido por científicos de la Universidad de St Andrews en Escocia, en colaboración con expertos de la Universidad de Harvard en los Estados Unidos, la Universidad Macquarie en Australia y la Universidad de Aarhus en Dinamarca. Tú expertos usó la piedra preciosa para producir las partículas híbridas de luz y materia más grandes jamás creadas, de un tipo llamado polaritones de Rydberg.

Esta clase de partículas tiene la capacidad de pasar de luz a materia y viceversa, como si fueran “las dos caras” de una moneda. El “lado” de la materia es lo que hace que los polaritones interactúen entre sí. Esta interacción es muy importante, ya que permite crear simuladores cuánticos, un tipo especial de computadora cuántica, donde la información se almacena en bits cuánticos.

A diferencia de los bits binarios en las computadoras clásicas, que solo pueden ser 0 o 1, estos bits cuánticos pueden tomar cualquier valor entre 0 y 1. Esto significa que pueden contener muchos más datos y realizar múltiples procesos simultáneamente, lo que permite que los simuladores de computadoras cuánticas resuelvan problemas importantes. misterios de la física, la química y la biología.

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Un ejemplo sería hacer superconductores de alta temperatura para trenes de alta velocidad, fertilizantes más baratos para combatir el hambre en el mundo o incluso estudiar proteínas para producir medicamentos más efectivos.

El descubrimiento es tan relevante que Hamid Ohadi, líder del estudio, dice que hacer un simulador cuántico con luz de cristal sería como el “Santo Grial de la ciencia”. «Dimos un gran salto hacia eso al crear polaritones Rydberg, su ingrediente clave», dice Ohadi, en comunicado

Para fabricar los polaritones con el cristal de óxido de cobre, los investigadores pulieron la piedra en una placa muy delgada de 30 micrómetros de espesor, para que se hagan una idea, es más delgada que un cabello humano. Luego colocaron la piedra entre dos espejos para «atrapar» la luz y hacer que las partículas fueran 100 veces más grandes que nunca.

Sai Kiran Rajendran, uno de los autores principales de la investigación, dice que comprar la piedra preciosa en eBay fue la parte más fácil del experimento. “El desafío era hacer polaritones Rydberg que existen en un rango de color extremadamente estrecho”, dice. Ahora el equipo está refinando su técnica para explorar la posibilidad de hacer circuitos cuánticos hasta que finalmente pueda producir los tan esperados simuladores cuánticos.

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