Courtesy of InterestingEngineering

Metasurface: Revolusi Miniaturisasi Perangkat Optik untuk Komputasi Kuantum

Mengembangkan metode baru yang memungkinkan pengoperasian kuantum kompleks dengan menggunakan satu perangkat optik datar (metasurface) untuk menggantikan berbagai komponen optik konvensional yang rumit.

26 Jul 2025, 18.46 WIB

37 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Metasurface dapat menggantikan banyak komponen optik dalam pengolahan informasi kuantum.
Desain baru yang menggunakan teori graf membantu mengatasi kompleksitas dalam pengoperasian keadaan kuantum.
Potensi aplikasi luas dari teknologi ini mencakup komputasi kuantum, penginderaan, dan penelitian ilmiah.

Cambridge, Amerika Serikat - Peneliti di Harvard University berhasil menciptakan sebuah perangkat optik datar yang disebut metasurface, yang dapat melakukan operasi kuantum kompleks secara efisien. Perangkat ini menggantikan kebutuhan akan banyak komponen optik konvensional yang biasanya sangat rumit dan besar, seperti lensa dan cermin.

Metasurface memiliki pola-pola kecil pada permukaannya yang disesuaikan dengan panjang gelombang cahaya sehingga bisa memanipulasi sifat cahaya dengan sangat akurat. Ini memungkinkan perangkat untuk mengatur foton dengan cara yang dapat mendukung komputasi kuantum dengan lebih baik dan stabil.

Tim peneliti menggunakan pendekatan matematika bernama graph theory untuk memetakan interaksi antar foton dalam jaringan kuantum. Cara tersebut membantu mereka merancang pola metasurface secara sistematis agar bisa menghasilkan keadaan kuantum yang diinginkan.

Selain lebih kecil dan stabil, metasurface juga menurunkan kehilangan cahaya yang terjadi selama proses pengolahan, sehingga informasi kuantum tetap terjaga dengan baik. Teknologi ini juga dapat diproduksi dengan menggunakan metode industri semikonduktor yang sudah mapan.

Inovasi ini tidak hanya penting untuk pengembangan komputer kuantum yang bisa beroperasi pada suhu ruang, tetapi juga berpotensi untuk aplikasi lain seperti sensor kuantum dan laboratorium mini dalam bidang ilmu dasar.

Sumber: https://interestingengineering.com/science/harvard-single-chip-quantum-optics

Pertanyaan Terkait

Apa itu metasurface dan bagaimana fungsinya dalam pengolahan informasi kuantum?

Metasurface adalah perangkat optik datar yang dapat memanipulasi sifat cahaya, seperti fase dan polarisasi, untuk pengolahan informasi kuantum.

Siapa yang memimpin penelitian tentang metasurface di Harvard?

Penelitian tentang metasurface di Harvard dipimpin oleh Profesor Federico Capasso.

Apa manfaat utama dari penggunaan metasurface dibandingkan dengan komponen optik konvensional?

Keuntungan utama dari metasurface adalah desainnya yang monolitik, yang lebih stabil dan kurang rentan terhadap gangguan lingkungan dibandingkan dengan penggunaan banyak komponen optik.

Bagaimana desain metasurface baru ini dapat membantu dalam skala pengolahan informasi kuantum?

Desain baru ini menggunakan teori graf untuk memetakan jalur interferensi antara foton, sehingga memudahkan dalam membangun perangkat yang diperlukan untuk menghasilkan keadaan kuantum yang kompleks.

Apa potensi aplikasi lain dari teknologi metasurface di luar komputasi kuantum?

Teknologi metasurface dapat diterapkan dalam penginderaan kuantum atau memberi kemampuan 'lab-on-a-chip' untuk penelitian ilmiah dasar.