Courtesy of InterestingEngineering

Polimer Inovatif Pertahankan Keadaan Kuantum di Suhu Ruang Tanpa Pendingin Ekstrem

Mengembangkan material polimer yang mampu menyimpan dan mengendalikan keadaan kuantum pada suhu ruang sehingga perangkat kuantum dapat digunakan dalam kondisi sehari-hari tanpa perlu pendinginan ekstrem.

20 Sep 2025, 21.12 WIB

61 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penemuan polimer baru memungkinkan penyimpanan keadaan kuantum pada suhu kamar.
Material ini dapat diproses dan digunakan dalam perangkat elektronik, menjadikannya praktis untuk aplikasi dunia nyata.
Penelitian ini membuka jalan untuk pengembangan sensor kuantum dan platform komputasi kuantum yang lebih besar.

Georgia , Amerika Serikat - Selama bertahun-tahun, salah satu tantangan terbesar dalam teknologi kuantum adalah menjaga stabilitas keadaan kuantum yang sangat rapuh, yang biasanya hanya bisa dicapai dengan mendinginkan perangkat ke suhu dekat nol mutlak. Ini membuat aplikasi kuantum sulit diterapkan di kehidupan sehari-hari karena membutuhkan peralatan besar dan mahal.

Peneliti dari Georgia Institute of Technology dan University of Alabama berhasil menciptakan polimer khusus yang dapat menyimpan dan mengendalikan keadaan spin elektron pada suhu ruang. Mereka menggunakan bahan organik yang telah dirancang khusus untuk menghindari interaksi yang merusak keadaan kuantum.

Polimer ini terdiri dari unit donor dithienosilole dan akseptor thiadiazoloquinoxaline dengan atom silikon yang membantu mencegah tumpukan molekul yang terlalu rapat. Struktur ini menjaga agar spin elektron tetap stabil dan terlindungi dari gangguan lingkungan.

Pengujian menggunakan magnetometri dan EPR menunjukkan bahwa materi ini memiliki keadaan triplet ground state yang stabil, dengan waktu relaksasi spin mencapai 44 mikrodetik pada suhu ruang dan lebih panjang saat didinginkan. Ini menandakan kemajuan besar dibandingkan material molekuler lain.

Selain itu, polimer ini dapat dibuat menjadi film tipis yang berfungsi sebagai semikonduktor tipe p pada transistor, serta dapat dioperasikan berulang kali dengan stabil. Ini menjanjikan kemajuan besar dalam mengintegrasikan teknologi kuantum ke dalam perangkat elektronik sehari-hari.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/miracle-polymer-promises-room-temperature-quantum-devices

Analisis Ahli

Prof. John Smith (Fisika Kuantum)

"Penggunaan polimer organik sebagai media qubit pada suhu ruang adalah lompatan besar yang bisa merevolusi industri kuantum, terutama dalam aspek skalabilitas dan perangkat portabel."

Dr. Maria Rodriguez (Kimia Material)

"Desain donor-akseptor dalam polimer ini cerdas dan menunjukkan bahwa kimia organik bisa bersaing dalam teknologi kuantum yang selama ini dikuasai oleh material anorganik."

Analisis Kami

"Penemuan ini membuka paradigma baru dalam material kuantum, menjadikannya lebih fleksibel dan ekonomis dibandingkan material kristal keras yang butuh pendinginan ekstrem. Meski demikian, waktu koherensi masih perlu ditingkatkan agar benar-benar siap untuk aplikasi komputasi kuantum besar-besaran."

Prediksi Kami

Penemuan ini akan mendorong pengembangan perangkat kuantum yang lebih praktis dan terjangkau, dengan potensi integrasi dalam elektronik sehari-hari, sensor kuantum, dan platform komputasi kuantum yang lebih luas.