Startup Jerman Berhasil Kembangkan Komputer Kuantum Portabel Bertenaga Berlian Pertama di Dunia

JAKARTA - Sebuah perusahaan rintisan (startup) asal Jerman telah meluncurkan sistem komputasi kuantum berbasis berlian pertama di dunia yang melampaui kapasitas 10 qubit.

Dilansir Live Science, mesin yang dikembangkan oleh para insinyur di Saxon Q ini merupakan komputer kuantum nitrogen-vacancy (NV); artinya, mesin tersebut memanfaatkan cacat pada berlian sintetis sebagai quantum bit (qubit) untuk menjalankan operasi kuantum. Qubit dapat dimanipulasi untuk merepresentasikan data berupa angka 0 dan 1, serta keadaan kuantum yang merupakan superposisi dari kedua nilai tersebut.

Perangkat keras ini saat ini tersedia dalam sistem yang dipasang di rak (rack-mounted) dengan kapasitas hingga 128 qubit, sementara konfigurasi 512-qubit dijadwalkan untuk pengiriman tahun depan. Berdasarkan peta jalan perusahaan, targetnya adalah meningkatkan skala hingga mencapai 10.000 qubit atau lebih setelah tahun 2030.

Meskipun teknologi ini sudah ada sebelum peluncuran ini, para ilmuwan sebelumnya kesulitan membangun sistem yang melampaui 10 qubit karena tantangan dalam menciptakan qubit berbasis nitrogen-vacancy (kekosongan nitrogen). Sejauh ini tampaknya belum ada penelitian yang dipublikasikan—sebelum peluncuran ini—yang menunjukkan komputer kuantum fungsional berbasis arsitektur NV yang beroperasi dengan lebih dari 10 qubit.

Masih belum jelas bagaimana kinerja komputer kuantum perusahaan ini dibandingkan dengan platform lainnya.

Mekanika Kuantum dan Berlian yang Memiliki Cacat

Pada tahun 1970-an, para ilmuwan menemukan bahwa jenis berlian tertentu memancarkan cahaya merah yang cemerlang saat disinari dengan cara khusus. Penelitian lanjutan menyimpulkan bahwa perubahan optis tersebut disebabkan oleh proses annealing (pemanasan dan pendinginan terkendali) terhadap kerusakan akibat radiasi, yang menarik atom nitrogen substitusional yang terisolasi. Dengan kata lain, alam terkadang menghasilkan berlian yang memiliki atom nitrogen pada posisi yang seharusnya ditempati oleh atom karbon.

Atom-atom nitrogen yang tidak terintegrasi tertarik ke arah kekosongan (vakansi) dalam susunan atom karbon yang teratur sempurna di dalam berlian. Meskipun berlian dengan cacat semacam ini jarang ditemukan di alam, para ilmuwan dapat menciptakan berlian yang memiliki kekosongan nitrogen di laboratorium.