Komputasi Kuantum: Gadget 1000x Lebih Cepat, Revolusi Teknologi?

HargaPer.com – Murah &Terbaik – Bayangkan ponsel pintar atau laptop Anda bekerja 1.000 kali lebih cepat. Kedengarannya seperti fiksi ilmiah, bukan? Namun, temuan terobosan dari para ilmuwan mengisyaratkan masa depan ini mungkin lebih dekat dari yang kita duga. Dalam studi yang diterbitkan di Nature Physics, sekelompok peneliti dari berbagai institusi di Amerika Serikat berhasil mengendalikan sifat elektronik fundamental pada material kuantum secara instan menggunakan teknik suhu yang cermat. Penemuan revolusioner ini membuka peluang besar bagi pengembangan prosesor komputer super cepat yang berpotensi merevolusi kinerja perangkat elektronik sehari-hari.

Baca juga: World Quantum Day: Menyelami Dunia Fisika Kuantum dalam Kehidupan Sehari-hari

Untuk memahami dampak penemuan ini, mari selami lebih dalam apa itu material kuantum. Ini adalah bahan-bahan yang menunjukkan perilaku dan sifat unik, dikendalikan sepenuhnya oleh mekanika kuantum—sebuah ranah fisika yang sangat berbeda dari hukum klasik yang biasa kita kenal. Dalam penelitian ini, para ilmuwan fokus pada material berlapis bernama 1T-TaS2, yang memiliki kemampuan luar biasa untuk berganti keadaan dari konduktor (penghantar listrik) menjadi insulator (penghambat listrik) dalam sekejap mata. Kemampuan ini sangat krusial, mengingat inti dari teknologi transistor—jantung setiap chip komputer—bergantung pada kemampuan untuk mengalirkan dan menghentikan aliran listrik. “Setiap orang yang pernah menggunakan komputer pasti pernah berharap kinerja alatnya bisa lebih cepat,” ujar fisikawan Gregory Fiete dari Northeastern University, menyoroti urgensi akan terobosan ini.

Baca juga: Berlian Biru Membentuk Masa Depan Elektronika dan Teknologi Kuantum

Lantas, apa yang membuat terobosan ini begitu istimewa? Jawabannya terletak pada pendekatan yang digunakan: mengendalikan material dengan cahaya. “Tidak ada yang lebih cepat dari cahaya, dan kami menggunakan cahaya untuk mengendalikan sifat material pada kecepatan maksimum yang diizinkan oleh hukum fisika,” jelas Fiete. Proses ini dikenal sebagai thermal quenching—manipulasi suhu yang sangat cepat untuk menciptakan perubahan keadaan elektronik. Sebelumnya, perubahan serupa hanya bisa dicapai pada suhu kriogenik (sangat dingin) dan hanya bertahan dalam hitungan detik. Kini, dengan metode baru ini, para peneliti berhasil melakukannya pada suhu yang lebih praktis, bahkan dengan kemampuan untuk mempertahankan keadaan tersebut hingga berbulan-bulan.

Baca juga: Transistor 2D dari China Bisa Jadi Kunci Prosesor Tercepat di Dunia

Inovasi ini menantang model desain elektronik konvensional. Biasanya, perangkat elektronik membutuhkan material konduktor dan insulator yang berbeda, yang kemudian dihubungkan dalam sirkuit yang kompleks. Namun, teknologi ini memungkinkan penggunaan satu material tunggal yang dapat beralih fungsi sesuai kebutuhan, hanya dengan perubahan suhu yang sangat cepat—atau bahkan dengan pancaran cahaya. “Tantangan besarnya adalah: bagaimana cara mengendalikan sifat material secara sesuka hati?” kata Fiete. “Kami ingin kendali setinggi mungkin, dengan hasil yang sangat pasti dan cepat—karena itulah yang bisa diterapkan dalam perangkat nyata.” Selama beberapa dekade terakhir, dunia elektronika sangat bergantung pada semikonduktor berbahan silikon. Namun, teknologi silikon kini mulai mencapai batas fisiknya, mendorong para ilmuwan dan produsen teknologi untuk mencari alternatif yang lebih revolusioner.

Baca juga: Chip Baru China 1 Kuadriliun Kali Lebih Cepat dari Superkomputer Terkuat

Meskipun temuan ini belum dapat diaplikasikan langsung pada gawai kita saat ini, namun ia membuka jalan baru menuju paradigma komputasi yang berbeda—dengan potensi lompatan performa luar biasa di masa depan. “Kita berada di titik di mana, untuk mendapatkan peningkatan besar dalam penyimpanan informasi atau kecepatan operasi, kita butuh paradigma baru,” ungkap Fiete. “Komputasi kuantum adalah salah satu jalannya, dan jalur lainnya adalah inovasi dalam material. Inilah yang menjadi inti dari penelitian ini.” Jika teknologi ini terus dikembangkan, bisa jadi dalam beberapa dekade ke depan kita akan melihat laptop dan smartphone yang kecepatannya ribuan kali lipat dari sekarang—semuanya dimungkinkan oleh sebuah material mungil bernama 1T-TaS2.

Dengan terus berkembangnya riset di bidang material kuantum, kita sedang melangkah menuju revolusi berikutnya dalam dunia elektronik—dunia di mana cahaya, bukan lagi sekadar listrik, menjadi penguasa utama dalam mengendalikan informasi dan membentuk masa depan teknologi.

Baca juga: Ilmuwan Ciptakan Chip Mini yang Bisa Melihat, Berpikir, dan Mengingat Seketika