古代ナミビアの宝石と量子コンピューター
University of St Andrews
 セント・アンドリューズ大学(スコットランド)をはじめとするグループによると、古代ナミビアの宝石によって紡ぎ出された特殊な光は、光をベースとした量子コンピューター開発の鍵を握っているそうだ。

 同グループは、ナミビアで採取された「酸化銅(I) (Cu2O)」で組成された宝石を使って、これまでで最大の光と物質のハイブリッド粒子「リュードベリ・ポラリトン(Rydberg polaritons)」を作り出すことに成功。

 その成果を『Nature Materials』(2022年4月14日付)で発表した。
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光と物質のハイブリッド粒子「リュードベリ・ポラリトン」

 光と物質のハイブリッド粒子であるリュードベリ・ポラリトン(Rydberg polaritons)は、光から物質、物質から光へと連続的に変化する。

 この粒子にとって光と物質はコインの裏表のようなもので、物質面のおかげで互いに相互作用することができる。

 この相互作用は、「量子シミュレーター」という特殊な量子コンピューターを開発する鍵となる。

 量子コンピューターの情報は「量子ビット」として保存される。従来のコンピューターで用いられる「バイナリー・ビット」は、0か1だけで表される。

 ところが量子ビットは0と1いずれか一方だけでなく、0と1を同時に表すことができる。量子コンピューターがはるかに多くの情報を保存し、複数の処理を同時にこなせるのはこのためだ。

 それによってパワフルに作動する量子シミュレーターならば、物理学・化学・生物学など各分野の難問を解くことができるだろう。

 高温超伝導体による高速鉄道の実現、安い肥料による世界の食糧不足問題の解決、タンパク質の折り畳み解明による創薬などなど、これらは量子シミュレーターによって期待される成果のほんの一例だ。

 研究グループの中心人物ハミド・ハディ教授は、「光を使った量子シミュレーターは、科学の聖杯です」と語る。開発の鍵となるリュードベリ・ポラリトンの生成に成功したことで、その実現へ向けて大きく前進したとのことだ。
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photo by iStock

合わせ鏡で閉じ込めた光からハイブリッド粒子を生成

 リュードベリ・ポラリトンを生成するには、まず反射率の高い2枚の鏡の間に光を閉じ込めねばならない。それから酸化銅(I) (Cu2O)結晶を薄く磨いて作った厚さ30マイクロメートルの板を鏡に挟む。こうして生成されたリュードベリ・ポラリトンは、従来のものより100倍も大きい。

 なお研究グループは、実験に使われた酸化銅(I) を含む赤銅鉱 をネットオークションサイト「eBay」で購入したとのこと。色の範囲がきわめて狭いリュードベリ・ポラリトンの生成は至難の技だが、素材を手に入れるだけなら簡単だ。
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赤銅鉱は、金属に似た光沢、またはダイヤモンドのような光沢のある赤みがかった銅酸化鉱物で、組成は酸化銅(I)(Cu2O) / image credit:iStock

 研究グループは現在、この生成法を洗練させ、やはり量子シミュレーターに必須の「量子回路」を作成する方法を探っているところだ。

References:Ancient Namibian stone could hold key to future quantum computers / written by hiroching / edited by / parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2022年04月19日 20:18
  • ID:yi1O36ig0 #

ダイリチウムやんけ!
ワープできるぞ!

2

2. 匿名処理班

  • 2022年04月19日 20:20
  • ID:zWA8rQxV0 #

SFアニメじゃん

3

3. 匿名処理班

  • 2022年04月19日 20:37
  • ID:t42WvHyn0 #

パワーストーンの相性でこの石と
波長が合わない人は未来の技術が
使えないのか。

4

4. 匿名処理班

  • 2022年04月19日 20:49
  • ID:eqUfKgvY0 #

古代の宝石が量子コンピュータの鍵になるとかロマンだねえ

5

5. 匿名処理班

  • 2022年04月19日 20:53
  • ID:9G6ZaCtp0 #

反射率で鏡で光を閉じ込めて光の反射係数を変換して持続エネルギーを〜って小学生の時に考えてたけど、こういう使い方もあったんだねぇ。

6

6. 匿名処理班

  • 2022年04月19日 21:27
  • ID:tKL2SQ950 #

花島優子?

7

7. 匿名処理班

  • 2022年04月19日 21:41
  • ID:2uibwiMx0 #

輝けるトラペゾヘドロンの赤バージョン

8

8. 匿名処理班

  • 2022年04月19日 22:37
  • ID:J.TwDCFQ0 #

ブルーウォーターやんw

9

9. 匿名処理班

  • 2022年04月20日 05:03
  • ID:blrNFlIy0 #

エイジャの赤石!

10

10. 匿名処理班

  • 2022年04月20日 09:22
  • ID:zmRT.MPe0 #

PSOのフォトンが実在しちゃったのか

11

11. 匿名処理班

  • 2022年04月20日 10:07
  • ID:yI.idPxi0 #

>光と物質のハイブリッド粒子であるリュードベリ・ポラリトン(Rydberg polaritons)は、光から物質、物質から光へと連続的に変化する。

なるほどわからん。光には質量がないから光速と習った覚えがあるんだが、もはや時代遅れの知識なのか。量子の世界は怪奇現象と紙一重だな。

12

12. 匿名処理班

  • 2022年04月20日 11:36
  • ID:5kAPYhJa0 #

エイジャの赤石か飛行石か・・「石」が新薬の製造など不老不死の鍵もある意味握ってるから荒木先生の予言の一種かなこれも。

13

13. 匿名処理班

  • 2022年04月20日 11:52
  • ID:QFcWR6ri0 #

意味不明すぎてググった
どうやら半導体でできた微細構造に光を閉じ込めると、その半導体内の電子が閉じ込めた光に反応(相互作用)するようになるらしい
このとき、内部の光と半導体の電子が常に連動して動くようになるので、これを「実質1つの粒子みたいに振る舞う」という意味で「準粒子」という
これが「物質の光のハイブリッド粒子」の意味。物質が光に変化するのではなくて、特定状況下で物質と光を一緒くたにして扱う感じ

この反応に「励起子」(ちょっとこいつは詳しい働きが理解できなかった)ってのが関わるんだけど、めっちゃ良さげな励起子がCu2Oから作れたかも!!ってのが論文の趣旨っぽい

14

14. 匿名処理班

  • 2022年04月20日 19:41
  • ID:nEoptEzz0 #

金色のガッシュの呪文に出てきそうな名前。
リュードペリ・ポラリトン!!
4段階目くらいの強魔法かな。

15

15. 匿名処理班

  • 2022年04月22日 00:50
  • ID:XOXPy7Zt0 #

※13
助かる。本文はオカルティズムまるだしの謎文書だったから似非科学詐欺の飛ばしかと思ったよ。

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