Peneliti Membuat Rekor Dunia untuk Inovasi dalam Komputasi Kuantum

Sebuah tim peneliti di Universitas Texas di San Antonio (UTSA) telah membuat rekor dunia untuk inovasi dalam komputasi kuantum. R. Tyler Sutherland, asisten profesor di Departemen Fisika dan Astronomi Fakultas Sains dan Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Desain Terintegrasi, mengembangkan sebuah teori baru untuk eksperimen yang memecahkan rekor.

Sutherland memiliki pengalaman penelitian dalam optika kuantum, dan ia memperoleh gelar Ph.D-nya di Universitas Purdue. Kemudian, ia pergi ke Lawrence Livermore National Laboratory untuk posdoc-nya, dan pekerjaannya termasuk aplikasi eksperimental untuk komputer kuantum.

Rekor Dunia

Tim tersebut membuat rekor dunia untuk gerbang entangling yang paling akurat yang pernah ditunjukkan tanpa laser. Gerbang entangling menciptakan operasi pada qubit kedua yang bergantung pada keadaan qubit pertama.

Makalah yang menjelaskan kemajuan baru dalam komputasi kuantum diterbitkan dalam jurnal ilmiah Nature. Judulnya adalah “Kontrol Universal Laser-Bebas dengan Fidelitas Tinggi untuk Qubit Terjebak.”

“Misalnya, jika keadaan qubit A adalah 0, gerbang entangling tidak melakukan apa-apa pada qubit B, tetapi jika keadaan qubit A adalah 1, maka gerbang membalik keadaan qubit B dari 0 ke 1 atau 1 ke 0,” katanya. “Nama ini berasal dari fakta bahwa ini dapat menghasilkan sifat mekanika kuantum yang disebut ‘entanglement’ antara qubit.”

Gerbang Entangling “Laser-Bebas”

Menurut Sutherland, komputer kuantum menjadi lebih mudah digunakan dan lebih terjangkau biayanya ketika gerbang entangling dibuat “laser-bebas.” Dibandingkan dengan biaya puluhan ribu dolar untuk sebuah laser, harga sirkuit terintegrasi jauh lebih rendah, dan melakukan tindakan yang sama.

“Metode gerbang laser-bebas tidak memiliki kelemahan penyebaran foton, energi, biaya, dan kalibrasi yang biasanya terkait dengan menggunakan laser,” kata Sutherland. “Metode gerbang alternatif ini mencapai akurasi laser dengan menggunakan gelombang mikro, yang lebih murah dan lebih mudah dikalibrasi.”

Dari banyak aplikasi revolusioner dan menjanjikan dari komputer kuantum, salah satu yang paling besar adalah kemampuan mereka untuk mensimulasikan proses mekanika kuantum itu sendiri. Ini bisa seperti reaksi kimia, dan bisa mengurangi secara eksponensial percobaan trial dan error yang diperlukan untuk memecahkan masalah tertentu. Komputer kuantum dapat memecahkan beberapa masalah komputasi yang paling kompleks, dan mereka dapat melakukannya jauh lebih cepat daripada superkomputer klasik.

“Secara umum, tujuan penelitian saya adalah untuk meningkatkan kontrol manusia atas mekanika kuantum,” kata Sutherland. “Memberikan orang kekuatan atas bagian lain dari alam memberikan mereka alat baru. Apa yang akan mereka bangun dengan itu tidak pasti.”