Terobosan Komputasi Kuantum: Mengungkapkan Sifat Superkonduktor Baru

Pembaruan: 9 Desember 2023

Kolaborasi Sekolah Fisika dan Astronomi, Universitas Minnesota dan Universitas Cornell, telah mengungkapkan beberapa sifat unik dari Semikonduktor seperti logam superkonduktor. Ini telah menciptakan terobosan dalam komputasi kuantum dan dapat digunakan dalam waktu dekat. Logam ini dikenal sebagai Niobium diselenide (NbSe2) yang dapat menghantarkan listrik atau mengangkut elektron atau foton tanpa hambatan. Komputasi kuantum dapat menuai manfaat dari logam superkonduktor baru ini secara efektif dan efisien untuk inovasi baru.

Niobium diselenide dalam bentuk 2D dengan simetri dua kali lipat yang membuatnya menjadi superkonduktor yang lebih tangguh. Ada dua jenis superkonduktivitas yang ditemukan dalam logam ini—jenis gelombang konvensional yang terdiri dari NbSe2 massal dan jenis gelombang d atau p non-konvensional untuk beberapa lapisan NbSe2. Keduanya memiliki jenis energi yang sama karena interaksi dan persaingan yang konstan antara satu sama lain. Tim peneliti dari kedua universitas telah menggabungkan hasil dari dua teknik eksperimen yang berbeda untuk menghasilkan penemuan terobosan ini. Para ilmuwan ingin menyelidiki sifat-sifat NbSe2 lebih lanjut untuk dapat menggunakan keadaan superkonduktor yang tidak konvensional untuk mengembangkan komputer kuantum canggih.

Logam superkonduktor, membantu mengeksplorasi batas antara komputasi kuantum dan komputasi tradisional dengan aplikasi dalam informasi kuantum. Bit kuantum mengubah fungsionalitas komputer kuantum dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi daripada yang tradisional. Bit kuantum ada dalam keadaan superposisi bersama dengan dua nilai 0 dan 1 secara bersamaan dengan alfa dan beta. Komputer kuantum membutuhkan sekitar 10,000 qubit untuk bekerja dengan cerdas dan membantu dalam keterjeratan misteri alam. Superkonduktor dapat menciptakan keadaan qubit yang solid dengan titik-titik kuantum dan sistem donor tunggal. Logam superkonduktor ini dikenal karena mengubah elektron menjadi superfluida tunggal yang dapat bergerak melalui kisi logam tanpa hambatan.

Penemuan superkonduktor kristal 2D telah membuka banyak metode untuk menyelidiki mekanika kuantum yang tidak konvensional. Kualitas terbaik dari superkonduktor monolayer, NbSe2, ditumbuhkan dengan deposisi uap kimia. Pertumbuhan superkonduktor ini bergantung pada vakum ultra tinggi atau substrat bebas ikatan yang menjuntai yang membantu mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh lingkungan dan substrat.

Oleh karena itu, dunia sedang menunggu penemuan lebih lanjut dari beberapa sifat unik dari setiap logam superkonduktor untuk membantu kemajuan kuantum komputasi yang dapat membawa terobosan tertentu dalam industri.