Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Superkonduktor Germanium Buka Jalan Teknologi Kuantum Baru

Menciptakan germanium yang bersifat superkonduktor untuk meningkatkan efisiensi dan kecepatan perangkat elektronik serta membuka jalan bagi teknologi kuantum yang lebih maju.

31 Okt 2025, 03.54 WIB

254 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penemuan superkonduktivitas pada germanium dapat merevolusi teknologi semikonduktor.
Doping dengan gallium memungkinkan germanium berfungsi sebagai superkonduktor.
Penelitian ini menunjukkan potensi besar untuk aplikasi dalam teknologi kuantum dan elektronik efisien energi.

New York, Amerika Serikat dan Queensland, Australia - Para ilmuwan dari beberapa universitas terkemuka berhasil membuat germanium, bahan utama dalam chip komputer dan serat optik, menjadi superkonduktor. Ini berarti germanium dapat menghantarkan listrik tanpa hambatan pada suhu sangat rendah, tepatnya 3,5 Kelvin atau -453 derajat Fahrenheit.

Pencapaian ini diperoleh dengan memperkenalkan unsur gallium ke dalam struktur kristal germanium menggunakan teknik molekuler beam epitaxy. Metode ini memungkinkan gallium menggantikan atom germanium dalam jumlah tinggi tanpa merusak kestabilan struktur.

Superkonduktivitas adalah kondisi di mana listrik dapat mengalir tanpa kehilangan energi. Jika semikonduktor seperti germanium dan silikon bisa dibuat superkonduktor, perangkat elektronik menjadi jauh lebih cepat dan hemat energi dibanding sebelumnya.

Germanium superkonduktor juga sangat penting bagi pengembangan perangkat kuantum, seperti sirkuit kuantum dan sensor yang membutuhkan antarmuka sempurna antara bagian superkonduktor dan semikonduktor. Ini membuka peluang teknologi baru di bidang elektronik cryogenic berdaya rendah.

Penelitian ini membuktikan bahwa dengan memodifikasi struktur kristal, kita bisa mengubah sifat bahan yang sudah dikenal menjadi lebih luar biasa. Temuan mereka diterbitkan di jurnal Nature Nanotechnology dan menjadi tonggak penting dalam fisika material dan teknologi kuantum.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/superconducting-germanium-quantum-chips

Analisis Ahli

Javad Shabani

"Modifikasi struktur kristal memungkinkan pembentukan pasangan elektron yang mengarah pada superkonduktivitas baru pada elemen golongan IV."

Peter Jacobson

"Superkonduktivitas germanium akan menciptakan peluang bagi perangkat kuantum yang dapat diproduksi secara masal dan stabil."

Julian Steele

"Molecular beam epitaxy sebagai teknik presisi penting untuk memahami dan mengendalikan sifat superkonduktor dalam semikonduktor."

Analisis Kami

"Penemuan ini menandai lompatan besar dalam dunia semikonduktor dan fisika material karena berhasil menggabungkan stabilitas germanium dengan kemampuan superkonduktivitas yang tahan lama. Jika metodologi doping presisi ini terus dikembangkan, kita bisa melihat transformasi besar dalam teknologi kuantum dan industri elektronik yang selama ini terhambat oleh batasan material."

Prediksi Kami

Dalam beberapa tahun mendatang, perkembangan superkonduktor germanium akan memicu inovasi besar dalam pembuatan chip komputer dan perangkat kuantum yang lebih efisien serta hemat energi.