Key Takeaways
- Berlian suatu hari nanti dapat digunakan untuk menyimpan sejumlah besar informasi.
- Para peneliti mencoba menggunakan efek aneh mekanika kuantum untuk menyimpan informasi.
- Namun, para ahli mengatakan jangan mengharapkan hard drive kuantum di PC Anda dalam waktu dekat.
Berlian mungkin menjadi kunci untuk menyimpan data dalam jumlah besar.
Para peneliti di Jepang telah menciptakan berlian murni dan ringan untuk digunakan dalam komputasi kuantum dalam sebuah langkah yang dapat menghasilkan jenis hard drive baru. Ini adalah bagian dari upaya berkelanjutan untuk menggunakan efek aneh mekanika kuantum untuk menyimpan informasi.
"Tidak seperti komputer klasik kami yang beroperasi pada digit biner (atau 'bit'), yaitu, 0 dan 1, komputer kuantum menggunakan 'qubit' yang dapat berada dalam kombinasi linier dari dua keadaan, " David Bader, seorang profesor ilmu komputer di Institut Teknologi New Jersey yang mempelajari memori kuantum, mengatakan kepada Lifewire dalam sebuah wawancara email. "Menyimpan qubit lebih menantang daripada menyimpan bit klasik karena qubit tidak dapat dikloning, rawan kesalahan, dan memiliki masa pakai yang singkat sepersekian detik."
Kenangan Kuantum
Para peneliti telah lama berhipotesis bahwa berlian dapat digunakan sebagai media penyimpanan kuantum. Struktur kristal dapat digunakan untuk menyimpan data sebagai qubit jika dapat dibuat hampir bebas dari nitrogen. Namun, proses pembuatannya rumit, dan sampai sekarang, berlian yang dibuat terlalu kecil untuk tujuan praktis.
Adamant Namiki Precision Jewelry Company dan peneliti dari Saga University mengklaim telah mengembangkan proses manufaktur baru yang dapat menghasilkan wafer berlian berukuran dua inci dan cukup murni untuk aplikasi praktis."Wafer berlian 2 inci secara teoritis memungkinkan memori kuantum yang cukup untuk merekam 1 miliar cakram Blu-ray," tulis perusahaan itu dalam rilis berita. "Ini setara dengan semua data seluler yang didistribusikan di dunia dalam satu hari."
Bader mengatakan pendekatan memori berlian ini bergantung pada penyimpanan qubit sebagai putaran nuklir. "Misalnya, fisikawan telah mendemonstrasikan penyimpanan qubit dalam spin atom nitrogen yang tertanam dalam berlian," tambahnya.
Penelitian Menjanjikan
Berlian hanyalah satu cara komputer kuantum dapat menyimpan data. Para ilmuwan sedang mengejar dua arah untuk membangun memori kuantum, satu menggunakan transmisi cahaya dan yang lainnya menggunakan bahan fisik, kata Bader.
"Qubit dapat diwakili oleh amplitudo dan fase cahaya," tambah Bader. "Cahaya juga digunakan dalam memori gema gradien komputasi kuantum di mana keadaan cahaya dipetakan ke dalam eksitasi awan atom, dan cahaya dapat 'tidak diserap' nanti. Sayangnya, tidak mungkin mengukur amplitudo dan fase tanpa mengganggu cahaya. Jadi kita bisa menganggap cahaya sebagai cara untuk mengangkut qubit-seperti jaringan komputer klasik."
Bahkan bahan yang lebih eksotis dari berlian sedang dipertimbangkan. Awal tahun ini, para ilmuwan menggunakan qubit yang terbuat dari ion elemen tanah jarang, ytterbium, yang juga digunakan dalam laser, dan menyematkan ion ini dalam kristal transparan yttrium orthovanadat. "Keadaan kuantum kemudian dimanipulasi menggunakan medan optik dan gelombang mikro," kata Bader.
Memori kuantum berpotensi menghindari masalah yang menghasilkan hard drive yang cukup besar. Bader menunjukkan bahwa sistem penyimpanan komputer klasik dari jenis yang ada di PC tumbuh secara linier dalam jumlah informasi yang disimpan oleh bit klasik. Misalnya, jika Anda menggandakan hard drive Anda dari 512GB menjadi 1TB, Anda telah menggandakan jumlah informasi yang dapat Anda simpan, katanya.
Qubit adalah "fenomenal" untuk menyimpan informasi, dan jumlah informasi yang diwakili tumbuh secara eksponensial dalam jumlah qubit. "Misalnya, menambahkan hanya satu qubit lagi ke sistem menggandakan jumlah status," kata Bader.
Vasili Perebeinos, seorang profesor di The State University of New York Buffalo yang bekerja pada memori kuantum, mengatakan kepada Lifewire dalam sebuah wawancara email bahwa para peneliti sedang mencoba mengidentifikasi material solid-state yang dapat berguna untuk penyimpanan data kuantum.
Menyimpan qubit lebih menantang daripada menyimpan bit klasik karena qubit tidak dapat dikloning, rawan kesalahan, dan memiliki masa pakai yang singkat sepersekian detik.
"Kelebihan memori kuantum solid-state adalah kemampuannya untuk mengecilkan dan menskalakan komponen perangkat jaringan kuantum," kata Perebeinos.
Namun, jangan berharap hard drive kuantum di PC Anda dalam waktu dekat. Bader mengatakan bahwa "akan memakan waktu bertahun-tahun, dan mungkin bahkan puluhan tahun, untuk membangun komputer kuantum yang cukup besar dengan jumlah qubit yang cukup untuk menyelesaikan aplikasi dunia nyata."
