Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi Quantum Gate di Berlian Cetak Rekor Kesalahan di Bawah 0,1 Persen

25 Mar 2025, 20.53 WIB

45 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Peneliti berhasil mencapai tingkat kesalahan di bawah 0,1 persen pada gerbang kuantum menggunakan qubit spin berlian.
Berlian dengan konsentrasi karbon-13 yang rendah sangat penting untuk mengurangi noise dan meningkatkan presisi.
Kolaborasi antara perusahaan dan lembaga penelitian dapat mendorong kemajuan dalam teknologi komputasi kuantum.

Sebuah tim peneliti dari perusahaan Jepang Fujitsu dan QuTech di Belanda telah mencetak rekor dunia dengan mencapai tingkat kesalahan di bawah 0,1 persen pada sistem gerbang kuantum yang menggunakan qubit spin berlian. Qubit spin berlian adalah bagian dari berlian yang dapat menyimpan data kuantum. Mereka memiliki dua jenis spin, yaitu spin elektron dan spin nuklir, yang dapat bertahan lama dan berfungsi dengan baik pada suhu yang lebih tinggi dibandingkan qubit superkonduktor. Ini membuat qubit spin berlian ideal untuk digunakan dalam jaringan kuantum karena dapat terhubung dengan cahaya dan melindungi data dari gangguan lingkungan.

Untuk mencapai tingkat kesalahan yang sangat rendah, tim peneliti menggunakan berlian yang sangat murni dengan konsentrasi isotop karbon-13 yang rendah, yang dapat menyebabkan kebisingan. Mereka juga merancang gerbang yang dapat memisahkan qubit spin dari satu sama lain dan dari gangguan lingkungan. Dengan menggunakan metode yang disebut 'tomografi set gerbang', mereka dapat mengoptimalkan gerbang kuantum tersebut. Setelah melakukan 800 operasi, sistem kuantum ini terbukti sangat presisi. Ke depannya, peneliti berencana untuk meningkatkan jumlah spin nuklir dalam sistem dan mengembangkan koneksi optik untuk mengelola lebih banyak qubit.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/diamond-quantum-chip-low-error-rates

Analisis Kami

"Pencapaian ini menjadi tonggak penting dalam mengatasi masalah error rate yang selama ini jadi hambatan utama kemajuan komputasi kuantum. Jika teknologi ini dapat terus dikembangkan dan diintegrasikan dengan sistem yang lebih besar, potensi revolusi dalam berbagai bidang sains dan teknologi sangat mungkin terwujud dalam waktu dekat."

Analisis Ahli

Hans Bartling

"Penggunaan berlian ultrapure dengan konsentrasi karbon-13 rendah dan desain gate yang meminimalkan interaksi noise telah menjadi kunci utama menurunkan error rate hingga level ini yang belum pernah dicapai sebelumnya."

Prediksi Kami

Di masa depan, teknologi qubit spin berlian ini akan dikembangkan untuk mengelola lebih banyak qubit dan membangun interkoneksi optik yang dapat memperluas skala komputer kuantum serta memperkuat jaringan kuantum global.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dicapai oleh peneliti dari Fujitsu dan QuTech?

Peneliti dari Fujitsu dan QuTech mencapai tingkat kesalahan di bawah 0,1 persen pada sistem gerbang kuantum.

Apa itu qubit spin berlian?

Qubit spin berlian adalah qubit yang menggunakan spin elektron dan spin nuklir dalam berlian untuk menyimpan data kuantum.

Mengapa tingkat kesalahan gerbang kuantum penting?

Tingkat kesalahan gerbang kuantum penting karena menentukan presisi perhitungan yang dilakukan oleh komputer kuantum.

Apa langkah-langkah yang diambil untuk mengurangi kesalahan pada gerbang kuantum?

Langkah-langkah yang diambil termasuk menggunakan berlian ultrapure dengan konsentrasi karbon-13 yang rendah dan merancang gerbang yang mengurangi interaksi dengan noise.

Apa rencana peneliti untuk masa depan dalam pengembangan qubit?

Peneliti berencana untuk meningkatkan jumlah spin nuklir dalam sistem dan mengembangkan interkoneksi optik untuk mengelola lebih banyak qubit.