LENTERAMERAH — Fisikawan Rusia dari Universitas Federal Kazan meneliti cara meningkatkan kestabilan memori kuantum dengan memanfaatkan inti atom karbon-13. Pendekatan ini ditujukan untuk mengatasi salah satu kendala utama teknologi kuantum, yakni mempertahankan informasi ketika sistem berinteraksi dengan lingkungan sekitarnya.
Menurut publikasi Universitas Federal Kazan, para peneliti mengidentifikasi karbida silikon sebagai salah satu material yang menjanjikan untuk pengembangan sistem penyimpanan informasi kuantum. Riset tersebut berfokus pada pengendalian inti atom yang berpotensi menyimpan informasi lebih lama dibandingkan elektron.
Inti atom dinilai lebih stabil
Dalam sistem kuantum, gangguan dari lingkungan dapat menyebabkan hilangnya keadaan kuantum yang membawa informasi. Masalah ini menjadi tantangan dalam pengembangan memori yang mampu mempertahankan data secara stabil.
Fadis Murzakhanov, pemimpin penelitian tersebut, menjelaskan perbedaan karakter elektron dan inti atom dalam menghadapi gangguan eksternal.
“Elektron terlalu kuat bereaksi terhadap lingkungan eksternal dan cepat kehilangan informasi, sedangkan inti atom mampu menyimpan data jauh lebih lama,” demikian penjelasan Murzakhanov yang dikutip situs Universitas Federal Kazan.
Tim peneliti juga menggunakan pendekatan modifikasi isotop dengan silikon-28. Isotop ini tidak memiliki spin inti, sehingga penggunaannya ditujukan untuk mengurangi gangguan magnetik yang dapat memengaruhi sistem kuantum.
Eksperimen mencatat kontras sinyal 35 persen
Penelitian tersebut turut melibatkan pusat nitrogen-kekosongan atau nitrogen-vacancy (NV), yakni cacat pada struktur kristal berlian yang terdiri atas atom nitrogen dan kekosongan pada posisi atom di dekatnya. Pusat NV dapat digunakan untuk membaca dan mengendalikan keadaan kuantum, termasuk interaksinya dengan inti atom di sekitarnya.
Universitas Federal Kazan melaporkan bahwa optimalisasi metode menghasilkan kontras sinyal pembacaan sebesar 35 persen dalam eksperimen. Angka ini merujuk pada hasil pembacaan sinyal, bukan ukuran langsung lamanya informasi dapat disimpan.
Karbida silikon dan berlian merupakan dua material yang berbeda. Karena itu, keterlibatan pusat NV dalam eksperimen tidak berarti seluruh pengujian dilakukan pada karbida silikon.
Tahap berikutnya menguji register multi-kubit
Peneliti Rusia tersebut merencanakan pengembangan sistem yang menggabungkan sejumlah inti atom ke dalam register multi-kubit. Tahap ini akan digunakan untuk menguji pertukaran informasi dan pelaksanaan operasi logika antarkubit.
Pengujian tersebut masih menjadi agenda penelitian lanjutan. Penerapannya untuk membangun jaringan internet kuantum tetap merupakan prospek jangka panjang, bukan kemampuan yang sudah ditunjukkan oleh eksperimen saat ini. ***
