Una antigua piedra de Namibia podría ser la clave para desarrollar computadoras cuánticas

La piedra Namibia

En nuestro articulo “Computación cuántica: Un futuro viable”, explicamos qué es la computación cuántica y cómo funcionan estos super ordenadores, por lo que, si aún no lo has leído, te recomendamos primero darle un vistazo. En dicho artículo comentamos la particularidad de las computadoras cuánticas que pueden procesar Cubits, los cuales no solo pueden almacenar información en 1 y 0, sino que pueden almacenar y procesar información que puede encontrarse entre múltiples valores intermedios entre 1 y 0, lo que vuelve mucho más potente a esta manera de calcular información.

Pues ahora un equipo de científicos logró avanzar a un punto nunca antes imaginado, y es que lograron producir con éxito las partículas hibridas de luz y materia más grandes jamás creadas. Puedes ingresar a su artículo aquí.

Los científicos lograron crear estas “cuasipartículas” también conocidas como polaritones de Rydberg, gracias a la antigua piedra de Namibia que contenía cristales de óxido cuproso (CU2O). Para lograr esto desgastaron el cristal y lo adelgazaron a menos del ancho de un cabello humano y lo pusieron entre 2 espejos para atrapar la luz. Es aquí donde lograron crear polaritones de Rydberg 100 veces más grandes que los vistos hasta el momento, esta información está explicada por Science Alert.

¿Y por qué es tan sorprendente este descubrimiento?

Los polaritones de Rydberg cambian constantemente de luz a materia, lo que los científicos comparan con 2 lados de la misma moneda y es en la cara de la moneda donde los polaritones interactúan entre sí. Debemos tener en cuenta que, si bien la luz es más rápida que la materia, esta no puede interactuar entre sí; mientras que la materia es más lenta, pero sus partículas si interactúan entre sí. Es entonces cuando entendemos que poder juntar ambas propiedades de la materia en una partícula puede ayudarnos a desarrollar el máximo potencial de la computación cuántica.

El líder del proyecto Dr. Hamid Ohadi, de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de St Andrews, dijo que: “Crear un simulador cuántico con luz es el santo grial de la ciencia. Hemos dado un gran salto al crear polaritones de Rydberg, el ingrediente clave (para desarrollar computadoras cuánticas)”.

Se forman polaritones de Rydberg mediante el acoplamiento de excitones y fotones, pero no se les podía sacar tanto partido, hasta ahora, gracias a la piedra preciosa de Namibia, que actúa como superconductor, los electrones pueden fluir sin resistencia y mejorar su compatibilidad. 

Los excitones son cuasipartículas eléctricamente neutras que pueden ser forzadas para acoplarse con partículas ligeras. Lo interesante es que estos excitones que se encuentran en el óxido cuproso de las piedras de Namibia pueden unirse con fotones dentro de una configuración especial conocida como Fabry-Pérot, que actúa como un doble espejo. 

Conclusiones

Este punto ha sido la clave para crear los polaritones Rydberg más grandes hasta la fecha. 

Si se logra integrar este elemento de manera exitosa en las computadoras cuánticas, se podrán calcular problemas enormemente más complejos que los ordenadores actuales no podrían resolver. Si bien esta tecnología implementada en una computadora cuántica funcional aún está lejos de ser real, “estos resultados allanan el camino hacia la realización de excitones-polaritones que interactúan fuertemente y la exploración de fases de la materia fuertemente correlacionadas utilizando luz en un chip”.

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Autor: Carlos Zúñiga