Courtesy of InterestingEngineering
Lapisan Molekuler Baru Tingkatkan Keandalan Sumber Cahaya Kuantum Tunggal
Mengembangkan metode baru untuk meningkatkan keandalan dan konsistensi sumber cahaya kuantum dengan menghasilkan foton tunggal yang stabil, bersih, dan seragam untuk mendukung kemajuan teknologi kuantum seperti komunikasi kuantum dan jaringan kuantum.
04 Okt 2025, 03.02 WIB
30 dibaca
Share
Ikhtisar 15 Detik
- Lapisan PTCDA meningkatkan stabilitas dan konsistensi emisi foton dari tungsten diselenide.
- Peningkatan kemurnian spektral foton sangat penting untuk aplikasi dalam teknologi kuantum.
- Penelitian ini membuka jalan menuju pengembangan jaringan kuantum dan internet kuantum.
Evanston, Amerika Serikat - Dalam teknologi kuantum, penting sekali untuk menghasilkan foton satu per satu dengan kualitas yang sangat konsisten agar sistem kuantum seperti komputer dan komunikasi dapat bekerja dengan akurat. Namun, bahan semikonduktor tungsten diselenida yang biasa digunakan untuk ini sering terganggu oleh kontaminan udara sehingga menghasilkan sinyal foton yang tidak stabil dan berisik.
Para insinyur dari Northwestern University menemukan solusi dengan melapisi tungsten diselenida menggunakan lapisan molekuler bernama PTCDA. Lapisan ini melindungi titik cacat atom yang memancarkan foton dari polusi udara dan menjaga kestabilan serta kualitas foton yang dihasilkan tanpa merusak sifat semikonduktor itu sendiri.
Pemberian lapisan PTCDA meningkatkan kemurnian spektral foton sebesar 87%, mengurangi energi yang diperlukan untuk memproduksi foton, dan mengontrol pergeseran warna foton ke tingkat energi yang lebih rendah. Semua hal ini sangat menguntungkan bagi pengembangan perangkat komunikasi dan sensor kuantum yang presisinya bergantung pada foton tunggal yang andal.
Para peneliti menegaskan bahwa keseragaman dalam kualitas foton sangat penting agar perangkat kuantum bisa direproduksi dan digunakan secara luas. Dengan lapisan molekuler ini, masalah variasi foton dapat diminimalkan sehingga mendekatkan teknologi kuantum pada penggunaan praktis seperti membangun jaringan kuantum dan internet kuantum.
Langkah selanjutnya bagi tim penelitian adalah mencoba kombinasi material semikonduktor dan lapisan molekuler lain serta menggunakan arus listrik untuk mengendalikan emisi foton. Mereka berharap teknologi ini akan menjadi bagian utama dalam merealisasikan masa depan komunikasi dan komputasi kuantum yang stabil dan skalabel.
Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/coating-method-improves-quantum-photon-purity-by-nearly-90-percent
[1] https://interestingengineering.com/innovation/coating-method-improves-quantum-photon-purity-by-nearly-90-percent
Analisis Ahli
Mark C. Hersam
"Pelapisan molekuler menciptakan lingkungan seragam yang melindungi emitor kuantum dari kontaminan tanpa mengubah fungsi elektronik, menjadi kunci untuk reproduktifitas sumber foton tunggal."
Analisis Kami
"Pendekatan menggunakan lapisan molekuler seperti PTCDA pada tungsten diselenida menunjukkan kemajuan signifikan dalam mengatasi masalah stabilitas sumber foton kuantum, yang selama ini menjadi penghambat utama. Namun, implementasi teknologi ini pada skala industri masih memerlukan penelitian lebih jauh terutama dalam integrasi dengan sistem kuantum yang kompleks dan biaya produksi."
Prediksi Kami
Teknologi pelapisan molekuler ini akan membuka jalan bagi pembuatan sumber foton tunggal yang stabil dan dapat disesuaikan, mempercepat pengembangan jaringan kuantum dan realisasi internet kuantum di masa depan.
Pertanyaan Terkait
Q
Apa tujuan utama penelitian yang dilakukan oleh tim di Northwestern University?A
Tujuan utama penelitian adalah untuk mengembangkan sumber cahaya kuantum yang lebih dapat diandalkan dan konsisten.Q
Bagaimana lapisan PTCDA meningkatkan kualitas foton yang dipancarkan?A
Lapisan PTCDA meningkatkan kemurnian spektral foton sebesar 87% dan mengontrol pergeseran warna foton.Q
Mengapa tungsten diselenide menjadi tidak dapat diandalkan untuk aplikasi kuantum?A
Tungsten diselenide menjadi tidak dapat diandalkan karena sangat sensitif terhadap kontaminan atmosfer seperti oksigen.Q
Apa langkah selanjutnya yang direncanakan oleh tim peneliti setelah penelitian ini?A
Langkah selanjutnya adalah menguji bahan semikonduktor lain dan lapisan molekuler serta menggunakan arus listrik untuk memicu emisi foton.Q
Mengapa stabilitas sumber foton tunggal penting untuk komunikasi kuantum?A
Stabilitas sumber foton tunggal penting untuk memastikan keamanan dan presisi dalam komunikasi kuantum.Artikel Serupa
