Researchers Close to Finding Ideal Building Block for Quantum Computers

Sudah lebih dari empat tahun sejak IBM mengumumkan komputer kuantum pertama mereka menggunakan 50 qubit atau bit kuantum. Namun, kami belum mendekati untuk mendapatkan komputer kuantum yang dapat digunakan secara praktis. Faktanya, komputer kuantum yang kita miliki tidak cocok untuk penggunaan skala besar dan tidak dapat menandingi tugas-tugas yang dapat dicapai dengan mudah oleh bentuk teknologi lain. Para ilmuwan percaya bahwa kesalahan terletak pada blok bangunan komputer kuantum ini. Oleh karena itu, mereka bekerja untuk membuat blok bangunan yang ideal untuk membuat komputer ini lebih bermanfaat.

Komputer biasa menggunakan bit sebagai blok bangunannya. Bit-bit ini menyimpan data dalam bentuk 1 atau 0 pada waktu tertentu. Komputer kuantum menggunakan blok bangunan yang dikenal sebagai qubit untuk berfungsi. Qubit ini berfungsi seperti kucing dalam eksperimen pemikiran kucing Schrodinger. Sama seperti kucing mati dan hidup pada titik waktu yang sama, qubit dapat secara bersamaan ada dalam keadaan 0 dan 1. Inilah yang memberi komputer kuantum keunggulan dibandingkan komputer biasa.

Qubit dapat dibangun dengan berbagai cara untuk memenuhi persyaratan, menurut para peneliti studi tersebut. Namun, para ilmuwan percaya ada cara yang ideal untuk membuatnya. Teknik saat ini menggunakan elektron tunggal. Ini terjebak pada gas neon beku dan dikendalikan menggunakan sirkuit kuantum superkonduktor. Ini mungkin qubit yang paling dekat dengan bentuk idealnya tetapi kita harus menunggu sebelum qubit ideal menjadi kenyataan.

Permukaan neon ultra-murni qubit terbaru memungkinkan elektron tetap cukup stabil untuk manipulasi. Ini juga memfasilitasi perubahan cepat qubit dari satu keadaan ke keadaan lainnya. Ini memenuhi syarat sebagai qubit yang sukses karena juga mampu terjerat (kemampuan untuk terhubung dengan qubit lain).

Resonator gelombang mikro berbasis superkonduktor yang salah tempat di bawah qubit dapat membaca status dan mengukur kinerja qubit.

Xianjing Zhou dari Argonne National Laboratory berkata, “Dengan platform ini, kami mencapai, untuk pertama kalinya, kopling kuat antara satu elektron di lingkungan hampir vakum dan satu foton gelombang mikro di resonator.” Ini akan memungkinkan para ilmuwan untuk menggunakan foton gelombang mikro untuk memanipulasi setiap qubit.

Namun, percobaan dilakukan di dalam lemari es pengenceran pada suhu yang sangat terkontrol. Oleh karena itu, qubit belum siap untuk digunakan di laptop.

Perusahaan multinasional seperti Google dan IBM mencoba mendorong model qubit mereka sendiri. Tetapi para peneliti di balik qubit baru ini percaya bahwa qubit mereka adalah model yang paling menjanjikan hingga saat ini karena mudah dibuat dengan biaya rendah.

Studi baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Nature.