Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Neglecton Buka Jalan Komputer Kuantum Universal Lebih Stabil

Menemukan cara baru untuk mengatasi kelemahan dalam komputasi kuantum dengan memanfaatkan partikel baru yang disebut neglecton, sehingga memungkinkan pembangunan komputer kuantum universal yang lebih tahan terhadap gangguan hanya dengan operasi braiding.

06 Agt 2025, 18.26 WIB

102 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini memperkenalkan neglectons sebagai komponen penting dalam pengembangan komputer kuantum universal.
Anyons, khususnya Ising anyons, memiliki potensi besar dalam mengatasi kesalahan dalam komputasi kuantum.
Penggunaan kerangka non-semisimple dapat membuka jalan baru dalam pengkodean informasi kuantum.

Los Angeles, Amerika Serikat - Komputer kuantum menjanjikan kemampuan komputasi super cepat yang jauh melampaui komputer biasa dengan memanfaatkan qubit yang dapat berada di banyak posisi sekaligus. Namun, komputer ini sangat sensitif dan rentan terhadap gangguan lingkungan yang menyebabkan kesalahan komputasi, membuatnya sulit diterapkan secara luas tanpa mekanisme koreksi kesalahan yang efektif.

Salah satu pendekatan koreksi kesalahan yang menjanjikan adalah komputasi kuantum topologis yang menyimpan informasi dari partikel eksotik bernama anyons, yang tahan terhadap gangguan. Namun, anyons Ising yang paling banyak diteliti saat ini hanya mendukung operasi terbatas yang tidak cukup untuk komputer kuantum universal.

Peneliti dari University of Southern California menemukan partikel baru yang disebut neglecton dalam kerangka matematis non-semisimple, yang selama ini dianggap sebagai komponen yang diabaikan atau ‘sampah matematis’. Neglecton ini, bila dipadukan dengan Ising anyons, memungkinkan komputasi universal hanya dengan teknik braiding.

Keunikan neglecton adalah ia tetap diam saat Ising anyons dibraiding mengelilinginya, sehingga sistem menjadi lebih stabil dan mengurangi gangguan. Meskipun kerangka non-semisimple memiliki ketidakteraturan, tim USC berhasil mengatasi masalah ini dengan desain pengkodean kuantum khusus yang menghindari bagian yang bermasalah.

Sekarang, dengan konsep matematis sudah dirumuskan, tantangan berikutnya adalah eksperimen fisik untuk mengintegrasikan neglecton dalam sistem kuantum nyata, membuka kesempatan bagi pembangunan komputer kuantum universal yang lebih praktis dan tahan gangguan di masa depan.

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

Analisis Kami: Penemuan neglecton sebagai komponen yang sebelumnya diabaikan menunjukkan bahwa perspektif matematis yang baru bisa menjadi kunci bagi kemajuan teknologi kuantum yang selama ini terhambat. Pendekatan non-semisimple ini berani dan cerdas, mengatasi permasalahan fundamental tanpa harus mengubah seluruh fondasi fisika kuantum yang ada, sehingga membuka jalan bagi realisasi praktis komputer kuantum universal.

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

Analisis Ahli:

Aaron Lauda: Penambahan neglecton memungkinkan komputasi universal dengan braiding tanpa perlu operasi tambahan yang kompleks, menjadikan teknologi kuantum topologis lebih aplikatif dan tahan terhadap gangguan.

Michael Freedman: Pendekatan non-semisimple adalah terobosan penting yang menantang asumsi lama, dan bisa merevolusi cara kita membangun koreksi kesalahan dalam komputer kuantum topologis.

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

What's Next: Dengan hasil penelitian ini, dalam beberapa tahun mendatang akan ada upaya eksperimental intensif untuk berhasil mengintegrasikan neglecton ke dalam sistem komputer kuantum, yang berpotensi membuka era baru komputer kuantum universal dan lebih stabil di masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/us-quantum-computing-missing-particle

Pertanyaan Terkait

Apa yang dicari oleh para peneliti di USC untuk mengatasi kerentanan komputer kuantum?

Para peneliti di USC mencari partikel yang sering diabaikan untuk menyimpan dan memproses informasi kuantum.

Apa itu anyons dan mengapa mereka penting dalam komputasi kuantum?

Anyons adalah partikel eksotis yang dapat digunakan untuk mengamankan informasi kuantum dan lebih tahan terhadap gangguan dibandingkan qubit lainnya.

Apa peran neglectons dalam pengembangan komputer kuantum universal?

Neglectons, yang ditemukan dalam kerangka non-semisimple, dapat digabungkan dengan Ising anyons untuk mencapai komputasi universal.

Bagaimana tim peneliti mengatasi masalah irregularitas dalam pengkodean kuantum?

Tim peneliti merancang pengkodean kuantum yang mengalihkan irregularitas dari perhitungan, memastikan bahwa semua komputasi terjadi di area yang stabil.

Di mana hasil penelitian ini dipublikasikan?

Hasil penelitian ini dipublikasikan di jurnal Nature Communications.