Untuk menghindari crosstalk, dua spesies ion biasanya digunakan masing-masing untuk menjerat foton dan menyimpan informasi kuantum. Namun, skema spesies ganda ini memiliki sejumlah keterbatasan, seperti biaya perangkat yang tinggi untuk ion-ion yang berbeda dan persyaratan yang tinggi untuk pengoperasiannya.

Beijing, China (Xinhua) – Tim ilmuwan China mencapai kemajuan dalam jaringan kuantum yang untuk pertama kalinya berhasil merealisasikan simpul jaringan kuantum bebas crosstalk menggunakan ‘qubit’ tipe ganda dari spesies ion yang sama.

Qubit, atau bit kuantum, merupakan unit dasar informasi dalam komputasi kuantum. Salah satu sistem fisik yang paling menjanjikan saat ini untuk jaringan kuantum adalah perangkap ion. Dalam jaringan semacam itu, keterkaitan ion-foton merupakan unit dasar, tetapi akan memengaruhi qubit memori yang membawa informasi kuantum dan menyebabkan hilangnya informasi, yang dikenal sebagai crosstalk.

Untuk menghindari crosstalk, dua spesies ion biasanya digunakan masing-masing untuk menjerat foton dan menyimpan informasi kuantum. Namun, skema spesies ganda ini memiliki sejumlah keterbatasan, seperti biaya perangkat yang tinggi untuk ion-ion yang berbeda dan persyaratan yang tinggi untuk pengoperasiannya.

Sebuah tim peneliti dari Universitas Tsinghua mengusulkan simpul jaringan kuantum di mana hanya satu spesies ion yang dibutuhkan, tetapi dengan dua jenis qubit. Mereka memublikasikan temuan tersebut baru-baru ini di jurnal Nature Communications.

Dalam temuan ini, ion-ion yang sama jenisnya di dalam simpul jaringan kuantum tersebut dikodekan dalam dua level struktur sangat halus yang berbeda, satu untuk keterkaitan dengan foton dan yang lainnya untuk penyimpanan informasi, urai Huang Yuanyuan, anggota tim peneliti di Universitas Tsinghua.

Huang mencatat bahwa keterkaitan ion-foton dihasilkan dalam skala waktu tipikal ratusan milidetik, dan crosstalk pada qubit memori terbukti dapat diabaikan pada presisi eksperimental.

Dengan dasar untuk memastikan efek keterkaitan ion-foton dan penyimpanan informasi, skema baru tersebut telah sangat menyederhanakan sistem perangkat keras jaringan kuantum dan mengambil langkah signifikan menuju pengembangannya di masa depan, tutur Duan Luming, pemimpin tim itu di Universitas Tsinghua.

Laporan: Redaksi