Courtesy of InterestingEngineering

Qubit Molekuler Erbium Sambungkan Magnetisme dan Cahaya di Jaringan Kuantum

Mengembangkan qubit molekuler yang beroperasi pada frekuensi telekomunikasi dan dapat menjembatani magnetisme dengan cahaya, sehingga memungkinkan integrasi langsung dengan infrastruktur serat optik yang sudah ada untuk jaringan kuantum skala besar.

03 Okt 2025, 06.49 WIB

182 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Qubit molekuler dapat menghubungkan magnetisme dan optik untuk aplikasi kuantum.
Teknologi ini berpotensi untuk integrasi langsung dengan infrastruktur serat optik yang ada.
Penelitian ini membuka jalan bagi pengembangan jaringan kuantum yang lebih besar dan canggih.

Chicago, Amerika Serikat - Penelitian terbaru yang dilakukan oleh tim dari University of Chicago, UC Berkeley, dan beberapa laboratorium nasional menunjukkan kemajuan penting dalam teknologi kuantum. Mereka berhasil mengembangkan qubit molekuler berbasis erbium yang berfungsi pada frekuensi telekomunikasi. Qubit ini mampu menjembatani dua dunia utama dalam teknologi kuantum, yaitu magnetisme dan cahaya.

Qubit ini dapat menyimpan informasi dalam keadaan magnetik molekul lalu diakses melalui cahaya pada panjang gelombang yang sesuai dengan jaringan serat optik saat ini. Hal ini membuka kemungkinan penggunaan molekul tersebut untuk komunikasi kuantum yang aman serta mengintegrasikannya dengan teknologi fotonik silikon yang sudah umum di industri telekomunikasi dan komputasi.

Pengembangan qubit ini juga memiliki potensi besar dalam aplikasi sensor kuantum yang presisi, misalnya untuk mengukur medan magnet, suhu, atau tekanan di tingkat nanoskopik. Fleksibilitas kimia molekul ini memungkinkan mereka untuk beradaptasi dalam berbagai lingkungan, bahkan di dalam sistem biologis atau chip berbasis silikon.

Kolaborasi antara insinyur dan ahli kimia sintetis menjadi kunci sukses penelitian ini, karena kimia sintetis memungkinkan pengoptimalan sifat elektronik dan optik yang sulit dicapai dengan bahan padat biasa. Ini menunjukan bahwa pendekatan molekuler bisa menjadi cara efektif untuk menciptakan bahan kuantum yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan teknologis yang spesifik.

Para peneliti berharap penemuan ini menjadi langkah awal yang penting menuju jaringan kuantum yang dapat diskalakan dan langsung terhubung dengan infrastruktur optik yang sudah ada di dunia saat ini. Dengan demikian, teknologi kuantum bisa segera diaplikasikan secara luas dalam komunikasi, komputasi, dan sensor canggih.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/molecular-qubits-telecom-quantum-internet

Analisis Ahli

David Awschalom

"Molecular erbium qubits demonstrate the versatility needed for scalable quantum networks that directly integrate with optical infrastructure."

Jeffrey Long

"Synthetic chemistry offers powerful avenues to design and control quantum materials at a molecular level, advancing quantum networking and computation."

Analisis Kami

"Penemuan qubit molekuler berbasis erbium ini sangat penting karena menggabungkan keunggulan magnetik dan optik dalam satu platform yang kompatibel dengan teknologi yang sudah ada. Ini bukan hanya membuat teknologi kuantum lebih praktis, tetapi juga menyiapkan fondasi untuk ekosistem kuantum yang dapat berkembang secara komersial dan lintas disiplin."

Prediksi Kami

Dalam waktu dekat, qubit molekuler ini akan membuka jalan bagi jaringan kuantum yang lebih mudah diintegrasikan dengan infrastruktur komunikasi saat ini, memungkinkan komunikasi kuantum yang lebih luas dan sensor nano yang sangat sensitif di berbagai bidang.

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh para peneliti dari University of Chicago dan institusi lainnya?

Para peneliti mengembangkan qubit molekuler yang beroperasi pada frekuensi telekomunikasi, menghubungkan magnetisme dan cahaya.

Mengapa erbium dipilih sebagai elemen untuk qubit molekuler?

Erbium dipilih karena sifat optiknya yang bersih dan interaksi magnetiknya yang kuat.

Apa potensi aplikasi dari qubit yang beroperasi pada frekuensi telekomunikasi?

Qubit ini memiliki potensi untuk membuat komunikasi ultra-amankan dan menghubungkan komputer kuantum jarak jauh.

Bagaimana qubit molekuler dapat menghubungkan magnetisme dan optik?

Qubit molekuler dapat mengkodekan informasi dalam keadaan magnetik dan diakses dengan cahaya yang kompatibel dengan teknologi serat optik.

Apa manfaat dari kolaborasi antara peneliti kimia dan teknik dalam pengembangan teknologi kuantum?

Kolaborasi ini memungkinkan optimasi sifat elektronik dan optik dari ion tanah jarang dengan cara yang sulit dijangkau di substrat padat konvensional.