Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Superkonduktor PtBi₂ dengan Majorana untuk Komputer Kuantum Masa Depan

Menemukan dan memahami superkonduktivitas baru dalam material PtBi₂ yang memiliki pola pasangan elektron unik serta dapat menghasilkan partikel Majorana secara otomatis, dengan tujuan membuka jalan bagi teknologi kuantum yang lebih stabil dan andal.

19 Nov 2025, 23.00 WIB

51 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penemuan PtBi₂ sebagai superkonduktor topologis membuka jalur baru untuk teknologi kuantum.
Simetri enam lipatan dalam pola pasangan elektron merupakan inovasi penting dalam studi superkonduktivitas.
Partikel Majorana yang dihasilkan oleh PtBi₂ dapat digunakan untuk menciptakan qubit yang lebih stabil dan tahan kesalahan.

Dresden, Jerman - Para peneliti di IFW Dresden dan Cluster of Excellence ct.qmat menemukan sebuah jenis superkonduktivitas baru dalam material kristal PtBi₂ yang menunjukkan perilaku topologis dan pola pasangan elektron yang belum pernah terlihat sebelumnya. Ini adalah langkah maju besar di bidang fisika dan teknologi kuantum.

Material PtBi₂ memiliki pola simetri enam kali dalam pasangan elektron, yang sangat berbeda dari superkonduktor lain yang biasanya memiliki pola simetri empat kali atau lebih halus. Keunikan ini terkait dengan struktur kristalnya yang memiliki simetri tiga kali.

Peneliti dapat membuktikan bahwa PtBi₂ secara alami menghasilkan partikel Majorana yang langka dan stabil, yang muncul di tepi kristal dan memiliki sifat imun terhadap gangguan kuantum. Partikel ini sangat diidamkan untuk kemajuan teknologi komputer kuantum.

Dinamika elektronnya membentuk lapisan permukaan superkonduktor sementara bagian dalam material masih tetap bersifat logam, menciptakan struktur unik yang disebut 'superkonduktor sandwich'. Berkat struktur ini, material bisa digunakan untuk mengontrol dan memanipulasi Majorana dengan cara yang praktis.

Penemuan ini membuka jalan baru dalam pengembangan perangkat kuantum yang lebih stabil, dengan harapan dapat mempermudah penciptaan komputer kuantum tahan kesalahan dan arsitektur qubit khusus yang dapat diatur sesuai kebutuhan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/superconducting-material-to-power-future-quantum-tech

Analisis Ahli

Dr. Sergey Borisenko

"Superkonduktivitas dalam PtBi₂ berbeda dari yang dikenal sebelumnya, memberikan kita jendela baru untuk memahami fenomena kuantum ekstrem."

Prof. Jerone van den Brink

"Keunikan utama adalah kemampuan Majorana untuk terbentuk dan dikendalikan langsung pada tepi material, yang sangat penting untuk aplikasi kuantum praktis."

Analisis Kami

"Penemuan pola pasangan elektron dengan simetri enam kali pada PtBi₂ benar-benar sebuah revolusi dalam fisika material yang membuka wawasan baru tentang bagaimana superkonduktivitas topologis dapat bekerja secara intrinsik. Material ini sangat potensial untuk mengatasi tantangan besar dalam teknologi kuantum, terutama dalam membangun komputer kuantum tahan gangguan yang efisien dan scalable."

Prediksi Kami

Dalam beberapa tahun ke depan, penelitian ini dapat menghasilkan teknologi komputer kuantum berbasis Majorana yang lebih stabil dan praktis, serta mempercepat pengembangan arsitektur qubit yang dapat diimplementasikan secara luas dalam dunia teknologi kuantum.

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh para peneliti di IFW Dresden dan Cluster of Excellence ct.qmat pada 19 November?

Para peneliti menemukan bentuk baru superkonduktivitas di material kristalin PtBi₂ yang menunjukkan perilaku topologis dan pola pasangan elektron yang belum pernah terlihat sebelumnya.

Mengapa PtBi₂ dianggap penting untuk teknologi kuantum?

PtBi₂ dianggap penting karena dapat menghasilkan partikel Majorana yang stabil, yang merupakan blok bangunan untuk teknologi kuantum masa depan dan dapat digunakan untuk komputasi kuantum yang tahan kesalahan.

Apa yang membuat simetri enam lipatan pada PtBi₂ unik?

Simetri enam lipatan pada PtBi₂ unik karena ini adalah pertama kalinya pola pasangan elektron menunjukkan simetri ini, berbeda dari superkonduktor lain yang memiliki simetri empat lipatan.

Apa yang dihasilkan oleh keadaan superkonduktor di PtBi₂?

Keadaan superkonduktor di PtBi₂ secara otomatis menghasilkan partikel Majorana yang terikat pada tepi material, yang dapat dikendalikan dengan menggunakan medan magnet atau dengan memotong kristal.

Apa langkah selanjutnya yang ingin dilakukan oleh para peneliti setelah menemukan sifat baru ini?

Para peneliti ingin mengeksplorasi bagaimana cara memanipulasi keadaan Majorana, seperti dengan mengurangi ketebalan kristal atau menerapkan medan magnet.