Courtesy of InterestingEngineering

Lapisan Emas Atomik Tingkatkan Stabilitas Qubit di Komputer Kuantum

Mengembangkan teknik lapisan emas atomik pada material superkonduktor untuk mengurangi cacat permukaan dan meningkatkan kestabilan serta skala komputer kuantum.

31 Jul 2025, 04.11 WIB

255 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Teknik pelapisan emas dapat meningkatkan stabilitas dan kinerja qubit.
Kolaborasi dengan lembaga penelitian besar menunjukkan potensi aplikasi luas dari penemuan ini.
Inovasi ini membuka jalan untuk pengembangan komersial dalam teknologi kuantum.

Riverside, Amerika Serikat - Komputer kuantum menjanjikan kemampuan luar biasa dalam memecahkan masalah yang sangat sulit bagi komputer biasa, tetapi menghadapi tantangan besar dalam menjaga kestabilan qubit yang sangat sensitif terhadap gangguan lingkungan.

Qubit menggunakan superkonduktor seperti niobium untuk menyimpan informasi, namun cacat kecil di permukaannya sering mengganggu proses ini dan menyebabkan informasi kuantum hilang.

Profesor Peng Wei dari UC Riverside mengembangkan cara unik dengan melapisi niobium menggunakan lapisan emas yang sangat tipis sekitar sepuluh atom untuk menutup cacat tersebut tanpa merusak sifat superkonduktor bahan itu.

Lapisan emas ini bersifat inert dan tahan terhadap oksidasi, sehingga melindungi permukaan dan menjaga kestabilan sinyal dalam sirkuit kuantum, memungkinkan komputer kuantum menjadi lebih stabil dan dapat diskalakan.

Inovasi ini mendapat perhatian dari institusi besar dan UC Riverside sudah mengajukan paten untuk teknik ini, dengan rencana komersialisasi melalui startup yang sedang dikembangkan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/gold-layer-quantum-chip-fix

Analisis Ahli

John Preskill (Fisika Kuantum, Caltech)

"Pendekatan dengan menggunakan lapisan pelindung yang ultra-tipis merupakan strategi yang sangat menjanjikan untuk memperpanjang waktu koherensi qubit, yang mana sangat krusial dalam kemajuan komputasi kuantum."

Lisa Randall (Fisika Teoritis, Harvard)

"Memperbaiki kualitas permukaan material superkonduktor membuka peluang besar untuk mengintegrasikan qubit lebih efisien dalam perangkat kuantum yang bisa diproduksi secara massal."

Analisis Kami

"Inovasi ini adalah langkah penting dalam mengatasi salah satu hambatan terbesar dalam teknologi kuantum saat ini, yaitu mengurangi gangguan pada qubit yang disebabkan oleh cacat material. Namun, efektivitas jangka panjang dan aplikasi praktis di dalam sistem kuantum skala besar masih perlu diuji lebih lanjut secara luas."

Prediksi Kami

Teknologi pelapisan emas ultra-tipis dapat menjadi standar baru dalam produksi chip kuantum superkonduktor, memungkinkan pengembangan komputer kuantum yang lebih stabil, besar, dan komersial dalam beberapa tahun ke depan.

Pertanyaan Terkait

Apa itu komputasi kuantum?

Komputasi kuantum adalah bidang yang menggunakan prinsip-prinsip mekanika kuantum untuk memproses informasi dengan cara yang jauh lebih cepat dibandingkan komputer klasik.

Apa peran qubit dalam komputasi kuantum?

Qubit adalah unit dasar informasi kuantum yang dapat berada dalam beberapa keadaan sekaligus, memanfaatkan prinsip superposisi.

Siapa Peng Wei dan kontribusinya dalam penelitian ini?

Peng Wei adalah profesor fisika di Universitas California, Riverside, yang mengembangkan teknik pelapisan emas untuk meningkatkan stabilitas qubit dalam superkonduktor.

Mengapa lapisan emas penting untuk superkonduktor?

Lapisan emas penting karena dapat menghaluskan defek permukaan pada bahan superkonduktor, sehingga membantu menjaga koherensi qubit.

Apa rencana masa depan setelah penemuan ini?

Rencana masa depan termasuk pengujian pelapisan ini pada bahan superkonduktor lainnya dan eksplorasi potensinya dalam sensor kuantum.