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La piedra preciosa de óxido cuproso de Namibia podría ser la clave de los ordenadores cuánticos

Una nueva investigación dirigida por la Universidad británica de St. Andrews descubrió que una forma especial de luz fabricada con una antigua piedra preciosa de Namibia podría ser la clave de los nuevos ordenadores cuánticos basados en la luz, que podrían resolver misterios científicos de larga data.

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En concreto, el estudio descubrió que utilizando una piedra preciosa de óxido cuproso (Cu2O) extraída de forma natural en Namibia es posible producir polaritones de Rydberg, las mayores partículas híbridas de luz y materia jamás creadas.

Los polaritones de Rydberg cambian continuamente de luz a materia y viceversa. En los polaritones de Rydberg, la luz y la materia son como las dos caras de una moneda, y la cara de la materia es la que hace que los polaritones interactúen entre sí.

Esta interacción es crucial porque es lo que permite crear simuladores cuánticos, un tipo especial de ordenador cuántico, donde la información se almacena en bits cuánticos. Estos bits cuánticos, a diferencia de los bits binarios de los ordenadores clásicos que sólo pueden ser 0 ó 1, pueden tomar cualquier valor entre 0 y 1. Por tanto, pueden almacenar mucha más información y realizar varios procesos simultáneamente.

Resolver los misterios de la ciencia

En un artículo publicado en la revista Nature Materials, los investigadores responsables del descubrimiento explican que esta capacidad podría permitir a los simuladores cuánticos resolver importantes misterios de la física, la química y la biología: por ejemplo, cómo fabricar superconductores de alta temperatura para los trenes de alta velocidad, cómo se podrían fabricar fertilizantes más baratos que solucionen el hambre en el mundo o cómo se pliegan las proteínas para facilitar la producción de medicamentos más eficaces.

“Hacer un simulador cuántico con luz es el santo grial de la ciencia”, dijo el director del proyecto, Hamid Ohadi, en una declaración a los medios. “Hemos dado un gran salto hacia ello al crear polaritones de Rydberg, el ingrediente clave del mismo”.

Para crear polaritones de Rydberg, los investigadores atraparon la luz entre dos espejos altamente reflectantes. Un cristal de óxido cuproso procedente de una piedra extraída en Namibia se adelgazó y pulió hasta obtener una plancha de 30 micrómetros de grosor y se intercaló entre los dos espejos para crear polaritones de Rydberg 100 veces más grandes que los demostrados hasta entonces.

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Tras este trabajo, el equipo decidió perfeccionar estos métodos para explorar la posibilidad de fabricar circuitos cuánticos, que son el siguiente ingrediente de los simuladores cuánticos.

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