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

Secara fungsional, atom nitrogen tunggal di dalam kekosongan tersebut berperilaku seolah-olah "terperangkap," dan elektron-elektronnya dapat melakukan "spin" (berotasi) secara independen dari elektron-elektron pada atom karbon di sekitarnya.

Para ilmuwan memanfaatkan karakteristik "spin" ini dengan menggunakan laser khusus untuk menempatkan elektron atom nitrogen pada kondisi tertentu yang mereka tetapkan sebagai "nol." Selanjutnya, mereka dapat menggunakan pulsa gelombang mikro untuk memanipulasi elektron tersebut secara presisi ke dalam berbagai konfigurasi, termasuk kondisi kuantum yang tidak dapat dicapai oleh "bit" biner.

Marius Grundmann, seorang profesor fisika eksperimental di Universitas Leipzig sekaligus salah satu pendiri Saxon Q, menyatakan bahwa terobosan yang memungkinkan perusahaannya melampaui batasan 10-qubit adalah sebuah penemuan di bidang material.

Saat tim Saxon Q menciptakan kekosongan di dalam berlian hasil rekayasa laboratorium mereka, mereka melakukan implantasi bersama (co-implant) dengan belerang. Menurut Grundmann, "Itulah poin teknologi kuncinya. Sebab, belerang meningkatkan potensial kimia hingga ke titik yang bermuatan negatif. Belerang menyuplai elektron; belerang juga membuat kekosongan tersebut terikat pada nitrogen dengan tingkat keberhasilan yang sangat tinggi."

Dengan kata lain, melalui implantasi bersama atom belerang, para peneliti Saxon Q dapat mengendalikan qubit-qubit individu secara lebih baik. Setelah qubit diatur menggunakan laser dan dikenai pulsa gelombang mikro, qubit tersebut siap untuk menjalani proses koreksi kesalahan. Dalam sebuah pernyataan, perwakilan Saxon Q menyebutkan bahwa qubit-qubit tersebut mencapai tingkat fidelitas 99,92%—kurang dari satu kesalahan per 1.000 operasi—sebelum koreksi kesalahan dilakukan.

Namun, Grundmann mengungkapkan kepada Live Science bahwa data terbaru per 22 Juli menunjukkan tingkat fidelitas 99,98% pada operasi qubit tunggal. Angka tersebut sebanding dengan hasil koreksi kesalahan mutakhir yang dilaporkan oleh laboratorium komputasi kuantum lainnya, seperti milik IBM dan MIT, meskipun hasil tersebut tidak dapat diverifikasi secara independen.

Komputasi Kuantum Suhu Ruangan

Sulit untuk membandingkan sistem NV berbasis berlian milik Saxon Q dengan platform komputasi kuantum yang lebih mapan, seperti qubit superkonduktor. Sebagian besar penelitian terkini mengenai sistem NV berfokus pada aplikasi penginderaan kuantum, meskipun setidaknya ada satu studi pracetak yang membahas sistem hibrida NV/superkonduktor.