Courtesy of InterestingEngineering

Peneliti Simulasikan Spontaneous Symmetry Breaking Suhu Nol dengan Komputer Kuantum

Menggunakan komputer kuantum berbasis qubit superkonduktor untuk mensimulasikan spontaneous symmetry breaking pada suhu nol, yang sebelumnya sulit dicapai secara fisik dan dengan komputer klasik.

03 Jul 2025, 19.20 WIB

191 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Simulasi pemecahan simetri spontan pada suhu nol merupakan pencapaian penting dalam fisika kondensat.
Komputasi kuantum menunjukkan keunggulan dalam menyelesaikan masalah kompleks dibandingkan dengan komputasi klasik.
Kolaborasi internasional antara berbagai institusi pendidikan meningkatkan kemajuan dalam penelitian fisika dan teknologi kuantum.

Shenzhen, Cina - Para peneliti dari China, Spanyol, Denmark, dan Brasil berhasil mensimulasikan fenomena spontaneous symmetry breaking (SSB) pada suhu nol menggunakan komputer kuantum. Ini merupakan pencapaian pertama yang penting dalam bidang fisika kondensasi dan aplikasi komputer kuantum.

SSB adalah konsep penting yang menjelaskan proses terbentuknya struktur kompleks di alam dan kaitannya dengan hukum konservasi. Namun, mengamati SSB pada suhu mendekati nol sangat sulit secara fisik karena sistem menjadi statis atau tidak bergerak.

Simulasi dengan komputer klasik memiliki keterbatasan karena harus dijalankan pada suhu di atas nol dan membutuhkan waktu komputasi yang lama. Komputer kuantum menggunakan prinsip superposisi dan entanglement untuk mempercepat proses komputasi secara eksponensial.

Dalam eksperimen, para ilmuwan memakai tujuh qubit superkonduktor yang hanya berinteraksi dengan tetangga terdekat. Sistem dimulai dari keadaan antiferromagnetik dan berhasil bertransisi ke keadaan ferromagnetik kuantum, menandakan adanya SSB.

Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Nature Communications dan membuka jalan baru bagi simulasi fenomena fisika pada suhu ekstrem menggunakan teknologi komputer kuantum.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/spontaneous-symmetry-breaking-quantum-processor

Analisis Kami

"Simulasi SSB pada suhu nol menandai lompatan besar dalam pemahaman kita tentang fenomena fisika fundamental dengan bantuan teknologi komputasi kuantum. Ini membuktikan bahwa komputer kuantum bukan hanya alat teoritis tetapi juga praktis untuk menaklukkan masalah yang sebelumnya tidak terselesaikan dengan metode klasik."

Analisis Ahli

Alan Santos

"Simulasi dinamika pada suhu nol memungkinkan pengamatan SSB bahkan pada interaksi partikel lokal yang sebelumnya sulit dicapai, memperlihatkan potensi besar prosesor kuantum untuk studi fisika lanjutan."

Prediksi Kami

Keberhasilan simulasi SSB pada suhu nol dengan komputer kuantum akan mempercepat penemuan-penemuan baru di fisika terkondensasi dan memperluas aplikasi teknologi kuantum di masa depan.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dicapai oleh kolaborasi internasional para peneliti?

Kolaborasi internasional para peneliti berhasil mensimulasikan pemecahan simetri spontan pada suhu nol menggunakan prosesor kuantum superkonduktor.

Mengapa pemecahan simetri spontan penting dalam fisika?

Pemecahan simetri spontan penting dalam fisika karena membantu menjelaskan hukum-hukum konservasi dan munculnya struktur kompleks.

Bagaimana komputasi kuantum membantu dalam simulasi suhu nol?

Komputasi kuantum membantu mempercepat simulasi suhu nol dengan memanfaatkan entanglement dan superposisi, memungkinkan pemrosesan beberapa pendekatan sekaligus.

Apa yang terjadi pada keadaan antiferromagnetik selama simulasi?

Selama simulasi, keadaan antiferromagnetik berevolusi menjadi keadaan kuantum ferromagnetik di mana partikel menunjuk ke arah yang sama.

Dimana hasil penelitian ini dipublikasikan?

Hasil penelitian ini dipublikasikan di jurnal Nature Communications.