Courtesy of InterestingEngineering

Penelitian Baru Ungkap Sumber Gangguan pada Qubit Kuantum Superkonduktor

Memahami sumber gangguan muatan pada chip qubit superkonduktor untuk memperkecil kesalahan komputasi dan mengoptimalkan desain qubit bagi aplikasi komputasi kuantum serta sensor kuantum.

11 Mar 2026, 20.00 WIB

240 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menunjukkan pentingnya memahami gangguan yang mempengaruhi qubit dalam komputasi kuantum.
Qubit dapat digunakan sebagai sensor untuk mendeteksi sinyal lemah, termasuk potensi dari materi gelap.
Eksperimen di NEXUS membuka jalan untuk desain kuantum yang lebih baik dengan kontrol yang lebih besar terhadap respons lingkungan.

Illinois, Amerika Serikat - Tim ilmuwan multi-institusi menggunakan fasilitas NEXUS untuk mengukur ledakan muatan pada chip kuantum dengan beberapa qubit superkonduktor. Studi ini merupakan pertama kalinya pengukuran gangguan muatan dilakukan secara bersamaan pada banyak qubit. Tujuannya adalah untuk memahami dampak gangguan lingkungan terhadap kesalahan komputasi kuantum.

Penelitian sebelumnya di Wisconsin menemukan bahwa sinar kosmik dan gamma menyebabkan ledakan muatan pada chip qubit. Dalam eksperimen ini, penggunaan pelindung timbal membantu mengurangi gangguan ini, tetapi pengurangan gangguan lebih kecil dari yang diharapkan, menandakan ada sumber gangguan lain yang belum teridentifikasi. Para peneliti menduga bahan-bahan dekat qubit bisa menghasilkan radioaktivitas tambahan.

Pemahaman ini penting untuk mengembangkan komputer kuantum yang tahan terhadap gangguan dan juga membuka kemungkinan menggunakan qubit sebagai sensor deteksi sinyal lemah seperti materi gelap. Studi lanjutan dengan sensor SQUAT akan dilakukan untuk membandingkan metode deteksi dan merancang perangkat kuantum yang dioptimalkan untuk aplikasi komputasi dan sensor di masa depan.

Referensi:
[1] https://www.interestingengineering.com/science/us-nexus-gamma-qubit-quantum

Analisis Ahli

Enectali Figueroa-Feliciano

"Kontrol atas respons qubit terhadap lingkungan memungkinkan penciptaan perangkat kuantum yang secara strategis dioptimalkan, baik untuk mengurangi noise dalam komputasi maupun meningkatkan sensitivitas dalam penginderaan. Hal ini akan membuka jalan bagi kemajuan besar dalam teknologi kuantum dan pemahaman fisika fundamental."

Analisis Kami

"Penelitian ini sangat krusial karena tanpa memahami dan mengurangi gangguan yang mempengaruhi qubit, pengembangan komputer kuantum skala besar akan terhambat oleh tingkat kesalahan yang tinggi. Fokus pada pengembangan sensor seperti SQUAT juga menunjukkan pendekatan dual untuk mengatasi tantangan ini sekaligus membuka peluang baru dalam bidang penginderaan kuantum yang sangat canggih."

Prediksi Kami

Penelitian yang lebih dalam dan pengembangan sensor qubit yang lebih optimal akan menghasilkan komputer kuantum yang lebih tahan terhadap gangguan lingkungan serta sensor kuantum yang mampu mendeteksi fenomena fisika yang sangat halus seperti materi gelap.

Pertanyaan Terkait

Apa tujuan utama dari penelitian yang dilakukan di NEXUS?

Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengukur gangguan muatan pada qubit superkonduktor dan memahami sumber kesalahan dalam komputasi kuantum.

Apa yang ditemukan oleh peneliti pada tahun 2019 terkait radiasi kosmik?

Peneliti pada tahun 2019 menemukan bahwa radiasi kosmik dan sinar gamma menyebabkan lonjakan muatan dalam chip qubit superkonduktor.

Bagaimana pengaruh pelindung timah terhadap pengukuran gangguan?

Pelindung timah mengurangi lonjakan muatan, tetapi pengurangan tersebut lebih kecil dari yang diharapkan, menunjukkan adanya sumber kebisingan latar belakang lainnya.

Apa itu SQUAT dan perannya dalam penelitian mendatang?

SQUAT adalah sensor berbasis qubit yang sangat dioptimalkan dan akan digunakan dalam penelitian mendatang untuk membandingkan metode deteksi yang berbeda.

Mengapa qubit dianggap sensitif terhadap gangguan eksternal?

Qubit sangat sensitif terhadap gangguan eksternal, sehingga dapat digunakan untuk mendeteksi bahkan sinyal yang sangat lemah.