Courtesy of NatureMagazine

Atom Tunggal Sukses Simulasi Reaksi Molekul Terhadap Cahaya Dengan Komputer Kuantum

Menciptakan simulasi kuantum yang efisien dan lebih sederhana untuk memahami bagaimana molekul bereaksi terhadap cahaya, sehingga membuka jalan bagi keunggulan kuantum dalam prediksi kimia dan material.

16 Mei 2025, 07.00 WIB

144 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Simulasi kuantum menggunakan ion tunggal dapat meningkatkan efisiensi perangkat keras.
Pemahaman tentang reaksi molekul terhadap cahaya penting untuk aplikasi energi terbarukan.
Pencapaian ini menunjukkan potensi besar dari komputer kuantum dalam memecahkan masalah kompleks di bidang kimia.

Sydney, New South Wales, Australia - Para ilmuwan berhasil melakukan simulasi kuantum lengkap untuk perilaku molekul ketika terkena cahaya menggunakan hanya satu atom. Ini merupakan terobosan karena biasanya simulasi seperti itu membutuhkan banyak unit komputasi yang disebut qubit.

Penelitian yang dilakukan di University of Sydney menggunakan ion ytterbium tunggal yang dapat merepresentasikan berbagai keadaan molekul secara efisien, membuatnya sangat hemat perangkat keras dibandingkan metode tradisional.

Mereka mensimulasikan tiga molekul organik yang penting, yaitu allene, butatriene, dan pyrazine, untuk melihat bagaimana atom dan elektron di dalamnya bereaksi saat terkena foton, termasuk perubahan vibrasi dan eksitasi elektron.

Teknologi ini dapat membantu para ilmuwan merancang molekul yang dapat mengoptimalkan penyerapan energi, yang berguna untuk pengembangan teknologi seperti panel surya dan tabir surya yang lebih efisien.

Para ahli menyebut pencapaian ini sebagai tonggak sejarah dalam dunia komputasi kuantum, karena berhasil melampaui batas kemampuan simulasi molekul yang sebelumnya belum terjangkau.

--------------------

Analisis Kami: Pendekatan ini merupakan lompatan besar dalam pemanfaatan komputer kuantum yang selama ini sangat bergantung pada banyak qubit yang rentan terhadap kesalahan. Memanfaatkan ion tunggal dengan teknik encoding kompleks membuka peluang praktis bagi aplikasi nyata komputer kuantum di bidang kimia dan material, mempercepat adaptasi teknologi ini di industri.

--------------------

Analisis Ahli:

Alán Aspuru-Guzik: Ini adalah pencapaian luar biasa yang membuka bab baru dalam simulasi kimia kuantum dengan potensi besar untuk revolusi di bidang kimia komputasi dan desain molekuler.

--------------------

What's Next: Pendekatan minimalistik menggunakan satu atom sebagai kuantum komputasi akan mengarah pada sistem kuantum komputasi yang lebih stabil dan efisien, mempercepat terwujudnya keunggulan kuantum dalam simulasi kimia dan desain material canggih dalam beberapa tahun mendatang.

Referensi:
[1] https://nature.com/articles/d41586-025-01591-1

Pertanyaan Terkait

Apa yang dilakukan oleh atom tunggal dalam simulasi yang dibahas?

Atom tunggal tersebut melakukan simulasi penuh tentang bagaimana beberapa molekul bereaksi terhadap cahaya.

Siapa peneliti utama yang terlibat dalam studi ini?

Peneliti utama yang terlibat adalah Ting Rei Tan dari Universitas Sydney.

Apa manfaat dari memahami perilaku molekul saat terpapar cahaya?

Memahami perilaku molekul saat terpapar cahaya dapat membantu kimiawan merancang molekul yang lebih efisien untuk berbagai aplikasi, seperti panel surya.

Bagaimana ion ytterbium digunakan dalam penelitian ini?

Ion ytterbium digunakan untuk mengkodekan informasi yang biasanya tersebar di beberapa qubit, sehingga menciptakan simulasi yang lebih efisien.

Apa yang menjadi fokus dari penelitian yang diterbitkan di Jurnal American Chemical Society?

Fokus penelitian yang diterbitkan adalah simulasi perilaku tiga molekul organik saat terpapar foton.