Dalam perkembangannya, teknologi komputer mengalami perkembangan dan kemajuan yang sangat pesat. Jika diperhatikan, komputer-komputer yang ada saat ini sudah mencapai kemampuan yang sangat mengagumkan. Tetapi kedahsyatan komputer tercanggih yang ada saat ini masih belum bisa memuaskan keinginan manusia yang bermimpi untuk membuat sebuah Supercomputer yang benar-benar memiliki kecepatan super. Oleh karena itu, penelitian di bidang komputer terus saja dilakukan untuk mendapatkan hasil kerja yang maksimal.
Salah satu tujuan yang paling ambisius dari dikembangkannya nanoteknologi adalah untuk mewujudkan komputer kuantum. Para peneliti dari Karlsruhe Institute of Technology (KIT) dan mitranya dari Perancis telah berhasil membuat langkah penting menuju komputer kuantum.
molekul magnet tunggal, yang terdiri dari ion logam ,menghubungkan molekul organik antara elektroda. Kedudukan spin nuklir (lingkaran berwarna) dapat dimanipulasi dan dibaca oleh medan listrik.
Credit: S. Thiele, CNRS, C. Grupe, KIT
Prinsip kerja
Prinsip kerja dari computer kuantum yang dikembangkan adalah menggunakan kaskade spin-molekul tunggal magnet. Para ilmuwan menunjukkan bagaimana spin nuklir dapat dimanipulasi dengan medan listrik. Manipulasi dengan medan listrik memungkinkan untuk beralih secara cepat dan spesifik
Komputer kuantum bekerja atas dasar prinsip-prinsip mekanika kuantum adalah untuk menyelesaikan tugas-tugas yang jauh lebih efisien daripada komputer klasik. Sedangkan yang kedua bekerja dengan bit yang mengasumsikan nilai nol atau satu, komputer kuantum menggunakan apa yang disebut bit kuantum, secara singkat disebut sebagai qubit, sebagai unit perhitungan terkecil. Mereka juga mungkin menganggap nilai-nilai di antara keduanya. Qubit dapat bergantung pada spin nuklir, yaitu momentum sudut intrinsik dari inti atom. Mereka mengarahkan medan magnet ke atas (up) atau ke bawah (down) . Interlinkage qubit dengan masing-masing hasil lainnya kuantum campuran, atas dasar banyak langkah perhitungan dapat dieksekusi secara paralel. Penjelasannya dapat diamati pada gambar di bawah.
Untuk mengintegrasikan qubit spin berbasis nuklir ke sirkuit elektronik dan secara khusus memicu proses informasi baru, manipulasi listrik spesifik nuklir berputar diperlukan. Sebuah tim ilmuwan dari KIT dan Pusat Nasional de la Recherche Scientifique (CNRS) di Grenoble dan Strasbourg baru-baru ini untuk pertama kalinya berhasil dalam memanipulasi spin nuklir tunggal dengan cara menggunakan medan listrik murni. Menurut Profesor Mario Ruben, Kepala Bahan Molecular Research Group dari KIT Institut Nanoteknologi (INT), "Penggunaan medan listrik bukan medan magnet membuka jalan untuk mengatasi keadaan kuantum dalam rangkaian elektronik konvensional," "Ada, keadaan kuantum dapat dimanipulasi secara khusus oleh apa yang disebut arus perpindahan. Kemudian, mereka dapat langsung dibaca secara elektronik."
Untuk percobaan mereka, para peneliti menggunakan transistor spin-qubit nuklir yang terdiri dari molekul magnet tunggal yang terhubung ke tiga elektroda (sumber, tiriskan, dan gerbang). Molekul magnet tunggal adalah molekul TbPc2 - ion logam tunggal TB yang tertutup oleh molekul phthalosianin organik karbon, nitrogen, dan atom-atom hidrogen. Kesenjangan antara medan listrik dan spin dijembatani oleh yang disebut efek hyperfine-Stark yang mengubah medan listrik menjadi medan magnet lokal. Proses mekanika kuantum ini dapat ditransfer ke semua sistem spin nuklir dan, karenanya, membuka perspektif yang sama sekali baru untuk mengintegrasikan efek kuantum di dalam spin nuklir ke dalam sirkuit/rangkaian elektronik.
Kegunaan
Komputer kuantum dapat digunakan untuk melihat secara detail seperti apa sebenarnya bentuk dan pergerakan atom! Selain itu dapat digunakan untuk memahami dengan lebih jelas tentang mekanika seluruh galaksi dan alam semesta. Dapat juga digunakan untuk mempermudah penciptaan energi fusi nuklir yang dahsyat dan aman. Memprediksi cuaca secara akurat, berbulan-bulan sebelumnya.
0 komentar:
Post a Comment