Courtesy of InterestingEngineering

Perangkat Optik Nanoskal Stanford: Komunikasi Kuantum Suhu Kamar

Mengembangkan perangkat optik nanoskal yang dapat menghubungkan spin foton dan elektron untuk komunikasi kuantum yang dapat beroperasi pada suhu kamar, sehingga mendorong kemajuan praktis dalam teknologi kuantum yang dapat diakses secara lebih luas.

03 Des 2025, 07.02 WIB

66 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Perangkat baru memungkinkan komunikasi kuantum di suhu ruangan.
Teknologi ini dapat mengurangi biaya dan kompleksitas sistem kuantum saat ini.
Penggabungan material TMDC dengan silikon adalah kunci untuk meningkatkan performa perangkat.

Stanford, Amerika Serikat - Para peneliti dari Stanford University berhasil mengembangkan sebuah perangkat optik nanoskal yang dapat menghubungkan spin foton dan elektron. Hal ini menjadi dasar penting untuk komunikasi kuantum yang lebih praktis karena dapat beroperasi pada suhu kamar, berbeda dengan teknologi komputer kuantum tradisional yang harus sangat dingin.

Perangkat ini dibuat dengan menggabungkan lapisan molybdenum diselenide pada chip silikon nanopatterned. Lapisan ini berasal dari material yang dikenal sebagai transition metal dichalcogenides, yang memiliki respons optik kuat. Chip silikon yang dipattern membuat cahaya berputar dengan cara unik yang disebut cahaya berputar atau 'twisted light'.

Cahaya berputar ini memungkinkan memutar spin foton sehingga dapat mempengaruhi spin elektron, yang merupakan bagian penting dalam membentuk qubit, unit terkecil dalam komputasi kuantum. Dengan cara ini, spin foton dan elektron bisa terentang secara kuantum, membuka jalan untuk komunikasi dan pemrosesan informasi kuantum yang lebih baik.

Salah satu keuntungan terbesar dari teknologi ini adalah kemampuannya untuk bekerja pada suhu kamar, yang secara signifikan mengurangi biaya dan kompleksitas dibandingkan komputer kuantum tradisional yang harus dalam kondisi sangat dingin. Hal ini mendorong teknologi kuantum agar bisa digunakan secara lebih luas dalam berbagai aplikasi seperti komunikasi aman, kecerdasan buatan, dan sensor canggih.

Para peneliti terus mengembangkan teknologi ini dengan mengeksplorasi material lain dan cara untuk menghubungkannya dengan sistem kuantum yang lebih besar. Ada harapan bahwa dalam waktu lebih dari 10 tahun, teknologi kuantum praktis ini bisa saja terintegrasi dalam perangkat sehari-hari seperti ponsel, membawa revolusi besar dalam dunia teknologi komunikasi dan komputasi.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/new-nanoscale-quantum-platform-operates-at-room-temperature-without-extreme-cooling

Analisis Ahli

Jennifer Dionne

"Material ini menyediakan koneksi spin stabil dan serbaguna antara elektron dan foton yang merupakan basis teoretis komunikasi kuantum."

Feng Pan

"Penggunaan cahaya berputar yang dikonfinasi secara efisien di chip silikon memungkinkan coupling spin yang kuat antara foton dan elektron untuk membentuk qubit."

Analisis Kami

"Pendekatan menggunakan material transition metal dichalcogenides dan struktur silikon untuk menciptakan interaksi spin photon-elektron pada suhu kamar merupakan terobosan yang sangat penting bagi bidang komputasi kuantum. Jika pengembangan ini terus berhasil, hal itu akan merevolusi aksesibilitas teknologi kuantum yang selama ini sangat terbatas karena kebutuhan suhu ekstrem dan infrastruktur mahal."

Prediksi Kami

Dalam sepuluh tahun ke depan, teknologi ini bisa memungkinkan pengembangan komputer kuantum yang kecil dan praktis, bahkan mungkin bisa dimasukkan ke dalam perangkat seperti ponsel, membuka era baru komunikasi dan komputasi kuantum yang terjangkau dan luas digunakan.