Peneliti Kopenhagen Dapat Mewujudkan Keuntungan Kuantum

Para peneliti di University of Copenhagen telah memajukan teknologi kuantum mereka sedemikian rupa sehingga teknologi komputer klasik tidak dapat lagi mengimbangi. Mereka mengembangkan sebuah chip yang, dengan dukungan finansial, dapat ditingkatkan dan digunakan untuk membangun simulator kuantum di masa depan. Hasilnya sekarang dipublikasikan di Ilmu Pengetahuan Lanjut.

Pertama datanglah Google. Sekarang, para peneliti di Niels Bohr Institute di University of Copenhagen bekerja sama dengan University of Bochum telah bergabung dengan Google dalam perlombaan untuk membangun komputer kuantum pertama di dunia dengan apa yang mereka sebut “hebat lanjutan “.

“Kami sekarang memiliki alat untuk membangun simulator kuantum yang dapat mengungguli komputer klasik. Ini merupakan kemajuan besar dan langkah pertama ke wilayah yang tidak diketahui di dunia fisika kuantum,” kata Profesor Peter Lodahl, direktur dari Center for Hybrid Quantum Networks (Hy-Q).

Secara khusus, para peneliti telah mengembangkan nanochip yang kurang dari sepersepuluh ketebalan rambut manusia. Chip tersebut memungkinkan mereka untuk menghasilkan partikel cahaya yang cukup stabil, yang dikenal sebagai foton, dikodekan dengan informasi kuantum untuk mengukur teknologi, dan dengan demikian dapat mencapai apa yang dikenal sebagai “keuntungan kuantum”: keadaan di mana perangkat kuantum dapat menyelesaikan misi data lebih cepat daripada superkomputer terkuat di dunia.

Percobaan 10 juta Euro

Sementara para peneliti belum melakukan eksperimen nyata tentang “keuntungan kuantum,” artikelnya tentang Ilmu Pengetahuan Lanjut membuktikan bahwa chipnya menghasilkan sumber daya mekanik kuantum yang dapat digunakan untuk mencapai “keunggulan kuantum” dengan teknologi yang telah ditunjukkan.

Untuk mencapai keadaan ini mengharuskan kita dapat mengontrol sekitar 50 bit kuantum, “qubit” – setara dengan fisika kuantum bit biner nol dan yang digunakan di komputer klasik kita – dalam pengaturan eksperimental lengkap yang jauh melampaui melampaui kemampuan keuangan universitas.

Tim Lodahl Quantum Advantage

Tim di balik penemuan baru Niels Bohr Institute di Kopenhagen, Denmark. Kredit: Institut Niels Bohr

“Diperlukan biaya 10 juta Euro untuk melakukan eksperimen yang tepat yang secara bersamaan mengontrol 50 foton, seperti yang dilakukan Google dengan qubit superkonduktor. Kami tidak mampu membelinya. Namun, apa yang kami, sebagai peneliti ilmiah, lakukan?” , yang dapat kami lakukan adalah mengembangkan sumber foton dan membuktikan bahwa sumber tersebut dapat digunakan untuk mendapatkan “keuntungan kuantum”. Kami mengembangkan bangunan fundamental, “jelas Asisten Ravitej Uppu, penulis utama hasil.

“Sementara itu, kami menggunakan sumber foton kami untuk mengembangkan simulator kuantum baru dan canggih untuk memecahkan masalah biokimia kompleks yang dapat, misalnya, digunakan untuk mengembangkan obat baru. Jadi, kami sudah mempersiapkan langkah selanjutnya untuk teknologi tersebut. Berada di universitas memungkinkan kami untuk meletakkan dasar-dasar teknologi dan mendemonstrasikan kemungkinannya, sementara peningkatan teknologi terakhir membutuhkan lebih banyak investasi.Kami akan bekerja untuk membangun konsorsium mitra akademis dan industri Eropa yang kuat dengan fokus pada membangun simulator fotonik kuantum dengan “keunggulan kuantum,” lanjut Peter Lodahl.

Masa depan cerah untuk komputer skala kuantum

Beberapa sekolah ada di dunia pengembangan qubit untuk komputer kuantum, bergantung pada “blok penyusun kuantum” yang dimulai dengan: atom, elektron, atau foton. Setiap platform memiliki kelebihan dan kekurangan, dan sulit untuk memprediksi teknologi mana yang akan berhasil.

Keuntungan utama dari komputer kuantum berbasis cahaya adalah bahwa teknologinya sudah tersedia untuk skala hingga beberapa qubit karena ketersediaan chip fotonik canggih, yang telah dikembangkan untuk industri telekomunikasi. Tantangan utama dalam menghasilkan qubit foton adalah membuatnya dengan kualitas yang cukup tinggi. Di sinilah para peneliti Kopenhagen membuat terobosan mereka.

“Denmark dan Eropa memiliki tradisi panjang dalam penelitian optik kuantum, serta industri dan infrastruktur telekomunikasi yang kuat. Akan sangat menarik untuk menggabungkan kekuatan ini dalam inisiatif skala besar yang didedikasikan untuk komputer kuantum fotonik. Sungguh luar biasa menjadi bagian dari proses yang meluas dari fisika kuantum fundamental hingga aplikasi teknologi baru, ”kata Peter Lodahl.

Fakta:

  • Para peneliti telah mengembangkan nanochip yang mampu menghasilkan ratusan partikel cahaya (foton) yang dapat digunakan untuk menyimpan data dalam jumlah besar dalam bentuk informasi kuantum.
  • Nanochip menghasilkan partikel cahaya yang berisi informasi, dan dapat digunakan sebagai perangkat keras di komputer kuantum masa depan, sama seperti transistor listrik yang digunakan di komputer konvensional saat ini.
  • Penelitian ini didanai oleh Danish National Research Foundation, European Research Council, dan Denmark Agency for Science, Technology and Innovation dan merupakan kerjasama dengan University of Bochum, Jerman.

Referensi: “Sumber skalabel terintegrasi foton tunggal” oleh Ravitej Uppu, Freja T. Pedersen, Ying Wang, Cecilie T. Olesen, Camille Papon, Xiaoyan Zhou, Leonardo Midolo, Sven Scholz, Andreas D. Wieck, Arne Ludwig dan Peter Lodahl, 9 Desember 2020, Ilmu Pengetahuan Lanjut.
DOI: 10.1126 / sciadv.abc8268

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Diet junk food dapat meningkatkan risiko mengemudi berbahaya di antara pengemudi truk

Diet tidak sehat yang terkait dengan kelelahan yang lebih besar: Faktor kunci dalam peningkatan risiko kecelakaan, kata para peneliti. Pola makan yang tidak sehat dapat...

Fotosintesis buatan menjanjikan sumber energi yang bersih dan berkelanjutan

Manusia dapat melakukan banyak hal yang tidak dapat dilakukan oleh tumbuhan. Kita bisa berjalan, berbicara, mendengarkan, melihat dan menyentuh. Tetapi tanaman memiliki...

Es laut di pantai Arktik menipis secepat yang saya kira

Es Arktik yang menurun bisa dibilang salah satu korban terbesar perubahan iklim, dan dampaknya sangat luas, dari keadaan beruang kutub yang ikonik dan satwa...

Dinosaurus terbesar di Australia – “Titan Selatan” – baru saja memasuki buku rekor!

Kolaborasi Australia, "Titan Cooper Selatan." Penulis: Vlad Konstantinov, Scott Hoknul © Museum Sejarah Alam Eromanga Apa lapangan basket yang lebih tinggi dari b-double, dan...

Maju dengan roket SLS Moon raksasa, pertemuan dekat dengan Ganymede dan gerhana cincin api

Inti roket Space Launch System (SLS) seberat 188.000 pon telah naik ke peluncur bergerak, di antara dua pendorong roket padat. Kredit: NASA Bergerak maju...

Newsletter

Subscribe to stay updated.