TLDR
Penelitian menemukan bahwa ketidakteraturan atomik di dalam perangkat kuantum silikon dapat menjelaskan mengapa beberapa qubit gagal atau berkinerja tidak konsisten. Variasi dalam pemisahan lembah disebabkan oleh perubahan acak pada tingkat atom di dalam lapisan silikon, yang dapat diatasi untuk meningkatkan konsistensi qubit. Kerjasama antara Intel dan Argonne National Laboratory berpotensi mempercepat pembuatan kuantum dot yang lebih banyak dan lebih andal. Pomodo.id - Penelitian terbaru dari ilmuwan di Laboratorium Nasional Argonne (ANL), Amerika Serikat, mengungkapkan bahwa gangguan atomik tersembunyi di dalam perangkat kuantum silikon bisa menjadi penyebab mengapa beberapa qubit mengalami kegagalan atau performa yang tidak konsisten. Dalam studi ini, tim peneliti melakukan analisis terhadap prosesor titik kuantum silikon 12-qubit yang diproduksi secara industri oleh Intel. Mereka menggunakan pengukuran yang sangat sensitif untuk memetakan variasi di material pada skala nanoscale. Temuan ini mengaitkan permasalahan qubit dengan perubahan acak di tingkat atom.Hasil penelitian menunjukkan bahwa gangguan pada skala atom di dalam sumur kuantum merupakan sumber utama variabilitas pemisahan lembah, yang merupakan perbedaan energi antara dua keadaan kuantum di dalam silikon. Qubit silikon spin, yang memanfaatkan spin elektron individu, memiliki potensi besar karena mereka dapat diproduksi menggunakan metode manufaktur semikonduktor yang sudah ada, menjadikannya sebagai pilihan yang menjanjikan untuk pengembangan komputer kuantum yang lebih besar dan andal. Spin dari elektron dapat diarahkan ke atas atau ke bawah dalam medan magnet, mirip seperti jarum kompas mini. Qubit ini, yang terperangkap dalam lapisan silikon yang sangat tipis, adalah bagian krusial dari penelitian ini.Namun, meskipun temuan ini menunjukkan kemajuan signifikan, ada tantangan yang harus diatasi untuk memproduksi qubit silikon yang lebih stabil. Misalnya, masih ada kebutuhan untuk mengurangi gangguan yang disebabkan oleh isotop yang menghasilkan kebisingan pada material tersebut. Penyelidikan lebih lanjut diperlukan agar teknik yang ada dapat dioptimalkan untuk pengurangan variabilitas ini, yang jika tidak ditangani bisa menghambat kemajuan menuju qubit yang lebih efisien dan dapat diandalkan.Kehadiran gangguan atomik ini menjadi penting bukan hanya untuk memahami tantangan yang dihadapi saat ini, tetapi juga untuk mendorong masa depan pengembangan teknologi kuantum. Dalam jangka panjang, kemampuan untuk memproduksi qubit silikon yang lebih stabil dan dapat diandalkan berpotensi untuk membuka banyak kemajuan dalam komputasi kuantum, yang dapat memiliki dampak luas di berbagai sektor, termasuk di bidang teknologi informasi dan komunikasi. Penelitian ini bisa membantu Indonesia dalam menilai dan mempersiapkan infrastruktur kuantum yang lebih baik jika penerapan teknologi ini di masa mendatang.
Qubit silikon adalah unit dasar dari informasi kuantum yang menggunakan spin elektron untuk merepresentasikan data. Karena dapat diproduksi dengan metode yang ada, qubit silikon dianggap sangat menjanjikan untuk pengembangan komputer kuantum. Banyak yang beranggapan bahwa semua qubit sama dan sama efektifnya, padahal qubit silikon menghadapi tantangan unik yang harus dipecahkan agar dapat berfungsi secara optimal dalam lingkungan kuantum.
Dengan temuan baru ini, peneliti berharap dapat mengembangkan teknik yang lebih baik dalam memproduksi qubit. Jika berhasil, ini dapat mempercepat pengembangan komputer kuantum yang lebih kuat dan efisien, yang pada gilirannya dapat merevolusi cara kita menggunakan teknologi di masa depan.
