來自非洲大陸的一種古老寶石，竟然對現今科技研發具有關鍵「神力」？據發表在《自然·材料》(Nature Materials)權刊的研究發現，由古老納米比亞寶石形成的一種特殊光，可能是製造新型光基量子電腦的關鍵，而值得一提的是，科學家要取得這種古老寶石不用攀山涉水，竟然是從eBay入手！
從光與物質之間轉換
據報道，該研究使用了一種天然采自納米比亞（位於非洲西南部）的氧化亞銅寶石來生產里德堡極化子(Rydberg polaritons)。里德堡極化子不斷地在從光與物質之間轉換。在里德堡極化子中，光和物質就像硬幣的兩面，而物質的一面是使極化子相互作用的原因。這種相互作用是至關重要的，因為這使得量子模擬器成為可能。
量子模擬器是一種特殊類型的量子電腦，將信息存儲在量子比特中。與傳統電腦中只能為0或1的二進制位不同，量子比特可以同時取0和1的值，因此可以存儲更多信息，並同時執行多個工作進程。而量子模擬器可以用於解決物理學、化學和生物的重要謎題。例如如何為高速列車製造高溫超導體，如何製造出更廉價的肥料以解決全球饑餓問題，如何破解蛋白質折疊難題從而生產更有效的藥物。
削薄至比人類頭髮絲還細
為了制造里德堡極化子，研究人員將光捕獲在兩個高度反射的鏡子間。然後，從納米比亞開采的石頭中提取氧化亞銅晶體，並將其削薄、拋光成30微米厚的薄片(比人類頭髮絲還細)，並將其放置在兩面鏡子之間，使得里德堡極化子比之前大100倍。
「在eBay購物網站上購買這顆寶石很容易。這項研究的挑戰在於如何制造存在於極窄顏色範圍內的里德堡極化子。」論文主要作者之一、聖安德魯斯大學物理與天文學學院Sai Kiran Rajendran表示，團隊正在進一步完善研究方法，以探索制造量子電路的可能性，這將是量子模擬器所需的下一個關鍵組成部分。
編輯：YS CHAU
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