Para ilmuwan telah bekerja selama bertahun-tahun pada implementasi komputasi kuantum dalam penggunaan sehari-hari yang praktis. Meskipun demonstrasi sukses pertama dari teknologi semacam itu terjadi pada akhir 1990-an, komputer kuantum rapuh dan memerlukan perawatan serius untuk memastikan pengoperasiannya yang lancar, membuat kreasi mereka untuk digunakan dalam aplikasi sehari-hari cukup menantang.
Salah satu bagian paling kompleks dari komputer kuantum adalah qubit superkonduktor, komponen komputasi kuantum yang berisi induktor dan kapasitor dan bergantung pada sirkuit superkonduktor. Namun, menurut penelitian baru-baru ini, qubit superkonduktor mungkin menyusut berkat para ilmuwan di Massachusetts Institute of Technology yang mengembangkan jenis qubit baru menggunakan bahan ultra tipis.
Qubit adalah elemen teknologi yang sulit untuk dipahami karena ia membawa semua ketidakpastian mekanika kuantum. Sementara bit komputer normal adalah biner, artinya 1 atau 0, sebuah qubit bisa menjadi 1, 0, atau keduanya pada saat yang bersamaan. Hal ini disebabkan oleh superposisi kuantum, di mana dua panjang gelombang atau partikel yang berbeda dapat digabungkan sehingga mereka hidup berdampingan dalam ruang yang sama. Pada dasarnya, sebuah partikel dapat berada di dua tempat pada saat yang sama, yang memungkinkan qubit menjadi 1 atau 0 pada saat yang sama.Hal ini memungkinkan komputer kuantum menghemat ruang untuk data, serta menjalankan algoritme dengan lebih efisien.
Untuk bekerja, qubit harus disimpan pada suhu beku mendekati nol mutlak Kelvin. Hal ini membuat membangun komputer kuantum mahal dan sangat sulit. Karena qubit ini juga menggunakan partikel individu, mereka bisa sangat rentan terhadap getaran lain, bahkan yang kecil. Kebanyakan qubit terdiri dari sirkuit aluminium superkonduktor khusus yang dapat membuat komputer kuantum menjadi besar.
Para ilmuwan di Massachusetts Institute of Technology menantang ukuran konvensional qubit dengan menggunakan bahan ultra tipis. Bahan-bahan ini, seperti boron nitrida, tebalnya hanya beberapa lapis. Para peneliti menggunakan boron nitrida heksagonal untuk membentuk isolator di dalam kapasitor qubit. Ini memungkinkan ukuran kapasitor dikurangi, membuat qubit lebih kecil secara keseluruhan. Para peneliti menemukan bahwa mereka dapat membuat qubit seperseratus lebih kecil dari ukuran tradisional dari bahan baru.
Ini tidak hanya akan membantu mengurangi ukuran komputer kuantum, tetapi juga mengurangi interferensi atau crosstalk antar qubit yang dapat mengganggu pengoperasian komputer kuantum.
Sementara penelitian ini menunjukkan bahwa masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan, ini menyoroti langkah penting untuk membuat komputer kuantum lebih dapat diterima. Dengan perangkat yang lebih kecil, masyarakat akan mudah menggunakan mesin ini, menjadikan komputasi kuantum sebagai bagian penting dari masa depan kita.
Baca juga:
- Komputer kuantum pertama di Eropa dengan lebih dari 5000 qubit telah diluncurkan
- 100 tahun fisika kuantum: Dari teori tahun 1920-an hingga komputer'rahim