Fisikawan Merekayasa Bentuk Cahaya Baru yang Bisa Membantu Komputasi Kuantum

Fisikawan Merekayasa Bentuk Cahaya Baru yang Bisa Membantu Komputasi Kuantum

ilustrasi /

SHNet, Massachusetts – Sebuah senter sederhana cukup mengilhami tim di Massachusetts Institute of Technology (MIT) untuk menciptakan suatu penambahan unik dan berpotensi resmi diperkenalkan untuk mempelajari komputasi kuantum lebih lanjut. Prosesnya adalah saat seseorang menyinari dua senter ke ruangan gelap dan kedua sinar dari senter itu bertemu, tidak terjadi apa-apa. Namun, tim dari MIT ini ingin mencari cara untuk mendapatkan gambaran bagaimana sinar cahaya ini saling berinteraksi, layaknya pedang lightsabers-nya Star Wars.

Penelitian terbaru sedikit “menyimpang” aturan fisika tradisional untuk membuktikan bahwa foton dalam cahaya bisa berinteraksi. Studi baru ini menempatkan dunia satu langkah lebih dekat untuk menggunakan foto dalam komputasi kuantum dan tentu saja membuat lightsabers menjadi kenyataan.

Bagi Profesor Vladan Vuletic, yang memimpin para periset, memanfaatkan foton dengan cara ini tentu tidak mudah. Foton merupakan partikel elementer yang dipercaya sebagai pembawa radiasi elektromagnetik.

“Interaksi foton individu telah menjadi mimpi yang sangat panjang selama beberapa dekade,” kata Vuletic dalam sebuah pernyataan. Vuletic juga bekerja sama dengan Profesor Mikhail Lukin dari Universitas Harvard, dan keduanya telah mengerjakan proyek ini selama bertahun-tahun sampai akhirnya mereka melakukan terobosan pada tahun 2013. Penelitian terbaru menekankan potensi kekuatan foton.

Tim tersebut menyoroti sinar laser yang sangat lemah melalui awan padat atom rubidium yang dingin. Alih-alih keluar dari awan sebagai ruang foto acak tunggal, tim tersebut melihat bahwa foton berpasangan ke dalam dua atau tiga kelompok. Dengan demikian, para periset meneliti lebih jauh kemungkinan interaksi antara foton.

Pada akhirnya, Vuletic dan tim menyimpulkan bahwa foton dapat menarik atau menjerat satu sama lain. Mengetahui bahwa foton berinteraksi dengan cara ini, tim sekarang bertanya-tanya apakah mereka dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan berbasis kompleks, ringan, dan cepat seperti komputasi kuantum.

“Jadi ini pertanyaan terbuka: Dapatkah Anda menambahkan lebih banyak foton ke molekul untuk membuatnya menjadi besar dan menjadikan benda lebih besar lagi?” Kata Vuletic.

Aditya Venkatramani dari Harvard yang juga menjadi bagian dari tim ini mengatakan bahwa para periset tidak hanya melacak jumlah dan tingkat foton yang melakukan perjalanan melalui awan atom rubidium yang didinginkan, mereka juga memperhatikan dalam fase apa foton melakukan perjalanan sebelum dan sesudah mereka melewati awan.

“Fase tersebut memberitahu Anda seberapa kuat mereka berinteraksi, dan fase yang lebih besar, semakin kuat ikatan mereka,” kata Venkatramani.

Tim juga mencatat bahwa tiga kelompok foton keluar dari awan pada saat yang sama dengan fase yang berbeda dibandingkan dengan apa yang disebut fase pra-interaksi.

“Hal itu berarti foton ini bukan hanya masing-masing berinteraksi secara independen, tapi semuanya saling berinteraksi dengan kuat,” lanjut Venkatramani.

Vuletic dan tim mengantisipasi penemuan ini dimanfaatkan untuk sejumlah aplikasi yang berbeda.

“Foton dapat berjalan sangat cepat dalam jarak yang jauh, dan orang-orang menggunakan cahaya untuk mengirimkan informasi, seperti serat optik,” kata Vuletic. “Jika foton dapat saling mempengaruhi satu sama lain, maka jika Anda bisa melibatkan foton ini, dan kami telah melakukannya, Anda dapat menggunakannya untuk mendistribusikan informasi kuantum dengan cara yang menarik dan berguna,” tambahnya.

Namun, para peneliti secara terbuka mengakui bahwa penemuan mereka jauh dari selesai dan mereka pasti ingin melakukan penggalian lebih mendalam tentang gerakan dan aktivitas foton dalam situasi yang berbeda. (HNP)