Komputasi
Superkonduktivitas Triplet dan Qubit Kuantum
Sebagian besar prototipe komputer kuantum saat ini menggunakan material superkonduktor untuk menjalankan komputasi kuantum, karena material ini dapat menjaga sifat kuantum lebih stabil, dengan alternatif utama berupa apa yang disebut “komputer kuantum trapped-ion”.
Sejauh ini, hanya model trapped-ion yang terbukti cukup dapat diandalkan, namun mereka sangat terbatas dalam jumlah qubit berguna yang dapat mereka muat (setara dengan bit pada komputer biasa).
Tentu saja, opsi ideal adalah meningkatkan material superkonduktor sehingga cocok untuk perhitungan kuantum. Beberapa upaya telah dilakukan ke arah itu, terutama dengan lattice surgery dan dengan qubit yang lebih tahan lama. Namun, hal ini masih belum cukup untuk menciptakan komputer kuantum superkonduktor yang komersial dan dapat diskalakan.
Bidang lanjutan lain dalam ilmu komputasi adalah spintronik, yang menggunakan karakteristik kuantum partikel, spin, alih-alih muatan listrik seperti pada komputasi elektronik klasik. Sejauh ini, komputasi kuantum dan spintronik agak terkait, tetapi belum secara langsung terhubung, karena material superkonduktor tidak memiliki spin. Setidaknya sampai sekarang.
(Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang spintronik dalam artikel kami yang didedikasikan untuk teknologi ini)
Sebuah tim peneliti di Norwegian University of Science and Technology dan Università degli Studi di Salerno (Italia) mungkin telah menemukan superkonduktor triplet, jenis superkonduktor dengan sifat spin yang unik.
Jenis material superkonduktor baru ini dapat menjadi pengubah permainan dalam pembangunan komputer kuantum superkonduktor. Mereka menerbitkan temuan mereka di Physical Review Letters, dengan judul “Unveiling Intrinsic Triplet Superconductivity in Noncentrosymmetric NbRe through Inverse Spin-Valve Effects”.
“Superkonduktor triplet berada di daftar keinginan banyak fisikawan yang bekerja di bidang fisika padat. Material yang merupakan superkonduktor triplet adalah semacam ‘cawan suci’ dalam teknologi kuantum, dan lebih khusus lagi, komputasi kuantum.”
Professor Jacob Linder – Norwegian University of Science and Technology
Sementara itu, tim peneliti lain di Niels Bohr Institute di University of Copenhagen, Norwegian University of Science and Technology, Leiden Institute of Advanced Computer Science (Belanda), Chalmers University of Technology (Swedia), University of Regensburg (Jerman), dan perusahaan Quantum Machines telah menemukan cara mengatasi cacat, masalah utama yang mengganggu material superkonduktor, dengan bentuk deteksi fluktuasi yang efisien baru.
Mereka menerbitkan temuan mereka di Physical Review X2, dengan judul “Real-Time Adaptive Tracking of Fluctuating Relaxation Rates in Superconducting Qubits”.
Superkonduktor Triplet
Gesek untuk menggulir →
| Teknologi | Stabilitas Qubit | Skalabilitas | Efisiensi Energi | Kematangan |
|---|---|---|---|---|
| Superkonduktor | Sedang | Potensi Tinggi | Rendah (kriogenik) | Pilot Komersial |
| Trapped-Ion | Tinggi | Terbatas | Sedang | Pilot Komersial |
| Superkonduktor Triplet (Diusulkan) | Potensial Tinggi | Teoretis | Potensial Ditingkatkan | Eksperimental |
Mengapa Ini Penting?
Secara teori, spin dapat menjadi medium sempurna untuk mentransfer informasi kuantum antara qubit dan antara komputer kuantum yang berbeda.
Masalahnya adalah dalam bentuknya saat ini, teknologi tersebut terlalu tidak stabil dan transfer informasi terlalu kompleks untuk digunakan secara praktis.
Namun, hal ini mungkin tidak benar jika kita memiliki akses ke superkonduktor triplet. Karena mereka dapat mentransfer spin tanpa kehilangan energi, sehingga partikel superkonduktor kini membawa spin bersamanya.
“Superkonduktor triplet memungkinkan sejumlah fenomena fisik yang tidak biasa. Fenomena ini memiliki aplikasi penting dalam teknologi kuantum dan spintronik.”
Professor Jacob Linder – Norwegian University of Science and Technology
Jadi, sementara superkonduktor singlet yang lebih biasa dapat mengalirkan daya tanpa hambatan, superkonduktor triplet juga dapat mengalirkan arus spin dengan resistansi nol total. Akibatnya, komputer kuantum atau spintronik dapat menjadi sangat cepat sekaligus beroperasi dengan hampir tidak menggunakan listrik sama sekali!
Paduan Niobium–Rhenium
Dalam penelitian mereka, peneliti menemukan bahwa NbRe, sebuah paduan niobium–rhenium, menunjukkan perilaku khas superkonduktor triplet.
Lebih tepatnya, mereka menemukan “inverse spin-valve effect”, sebuah kasus khusus dari giant magnetoresistance, sifat magnetik material berlapis, yang penemuannya memenangkan Nobel Prize 2007.
Ini bukan, dengan sendirinya, bukti bahwa NbRe adalah superkonduktor triplet, tetapi jelas membuktikan bahwa ia tidak berperilaku seperti superkonduktor singlet konvensional.
Potensi Jangka Panjang
Penemuan ini memiliki potensi tambahan karena NbRe mudah tersedia dalam bentuk film tipis, dan kesederhanaan heterostruktur membuatnya sangat layak sebagai platform yang berpotensi dapat diskalakan untuk spintronik superkonduktor.
Selain itu, material ini berfungsi sebagai superkonduktor pada suhu yang relatif tinggi (setidaknya menurut standar material superkonduktor), yaitu hanya 7 derajat Celsius di atas nol mutlak pada -273,15 °C (−459,67 °F), sementara kebanyakan material kandidat lainnya membutuhkan hanya satu derajat di atas nol mutlak.
Namun, baik niobium maupun rhenium adalah logam yang mahal dan langka, sehingga mereka tidak akan secara langsung membuat komputer kuantum menjadi lebih murah.
Langkah selanjutnya adalah agar peneliti lain mengkonfirmasi temuan ini dan melakukan pengujian lebih lanjut yang mengarah pada superkonduktivitas triplet.
Superkonduktor triplet juga dapat digunakan untuk menciptakan jenis partikel yang sangat eksotik yang disebut “partikel Majorana”, yang merupakan antipartikel dirinya sendiri. Oleh karena itu, ia dapat melakukan perhitungan dalam komputer kuantum secara stabil.
Sementara peneliti lain juga semakin mendekati pemanfaatan partikel Majorana dan Microsoft sudah memiliki chip dengan Majorana Zero Modes (MZMs), ini tampaknya menjadi arah yang semakin menjanjikan untuk kemajuan masa depan komputasi kuantum.
Mendeteksi Cacat Material Kuantum
Perubahan Terlalu Cepat
Material tempat qubit tertanam sering menunjukkan cacat yang menjadi penyebab ketidakandalan qubit. Cacat ini dapat berfluktuasi secara spasial sangat cepat, kadang ratusan kali per detik.
Jadi, metode deteksi cacat saat ini, yang dapat memakan waktu hingga satu menit, sama sekali tidak cukup untuk menangkapnya. Faktanya, tidak ada yang benar‑benar mengetahui seberapa cepat hal ini terjadi sampai sekarang.
Sebaliknya, peneliti terpaksa mengukur rata‑rata laju kehilangan energi, yang sering memberikan gambaran tidak lengkap tentang kinerja sebenarnya dari qubit.
Akibatnya, komputer kuantum yang mengandalkan superkonduktivitas harus mengandalkan banyak “trik” untuk tetap dapat melakukan komputasinya, bahkan ketika, sering kali, qubit mengalami decoherence, tanpa pengguna dapat mendeteksinya.
Menggunakan Komputer Klasik untuk Membantu
Untuk mempercepat deteksi cacat, peneliti menggunakan Field-Programmable Gate Array (FPGA), sebuah kontroler khusus. Chip khusus ini tidak sefleksibel yang digunakan pada CPU atau GPU, tetapi mereka sangat khusus, jauh lebih cepat pada tugas tertentu, dan membutuhkan energi lebih sedikit.
Dengan menjalankan eksperimen langsung pada FPGA, mereka dapat membentuk “perkiraan terbaik” tentang seberapa cepat qubit akan kehilangan energinya berdasarkan hanya beberapa pengukuran.
Meskipun ini tampak seperti solusi yang jelas, pemrograman FPGA dengan benar sangat menantang, terutama jika FPGA perlu sedikit fleksibel.
Metode yang mereka gunakan adalah chip memperbarui “pengetahuan” internalnya, yang disebut model Bayesian, setelah setiap pengukuran qubit.
Sumber: Physical Review X
Ini memungkinkan sistem untuk terus menyesuaikan cara belajar tentang keadaan qubit seefisien mungkin.
“Kontroler memungkinkan integrasi yang sangat erat antara logika, pengukuran, dan feedforward: komponen‑komponen ini membuat eksperimen kami menjadi mungkin.”
Associate Professor Morten Kjaergaard – Niels Bohr Institute
Menuju Kalibrasi Real-Time
Sampai saat ini, industri komputasi kuantum hanya harus “berharap” bahwa qubit mereka masih berfungsi, dan bekerja keras untuk mengurangi probabilitas dan kecepatan decoherence.
Namun pendekatan baru ini membuka jalan bagi perhitungan yang secara aktif memilih qubit yang dapat diandalkan, bahkan dengan material yang tidak sempurna.
“Dengan algoritma kami, perangkat keras kontrol cepat dapat mengidentifikasi qubit mana yang ‘baik’ atau ‘buruk’ secara real‑time. Kami juga dapat mengumpulkan statistik berguna tentang qubit ‘buruk’ dalam hitungan detik, bukan jam atau hari.”
Associate Professor Morten Kjaergaard – Niels Bohr Institute
Dalam jangka panjang, ini akan membuka bidang penyelidikan baru, di mana pemahaman yang lebih baik tentang apa yang membuat sebuah qubit “buruk” secara individu, alih‑alih mengandalkan rata‑rata dan perkiraan.
Kesimpulan
Seperti pada masa awal elektronik, kemajuan komputasi kuantum akan datang dari banyak arah.
Salah satu aspek penting adalah produksi material superkonduktor yang lebih baik, yang dapat menciptakan qubit yang lebih stabil dan tahan lama. Dan mungkin juga mentransfer informasi dalam bentuk arus spin superkonduktor secara bersamaan.
Sementara itu, deteksi yang ditingkatkan terhadap decoherence pada qubit tertentu dapat menyediakan metode berbasis sensor & perangkat lunak untuk secara radikal meningkatkan kinerja tanpa mengandalkan material yang lebih kompleks atau sulit diproduksi.
Berinvestasi dalam Inovasi Komputasi Kuantum
Microsoft
(MSFT )
Meskipun Microsoft paling dikenal karena kehadirannya yang sangat kuat dalam sistem operasi dengan Windows, ia juga merupakan raksasa di banyak bidang teknologi lainnya.
Misalnya, ia menjadi pemimpin dalam solusi bisnis, termasuk Office (Outlook, Word, Excel, dan PowerPoint), serta panggilan perusahaan (Teams), penyimpanan cloud bersama (OneDrive), Visio (diagram, grafik), Loop (ruang kerja kolaboratif), dan Access (basis data).
Meskipun bukan pemimpin dalam layanan cloud (yang didominasi oleh AWS milik Amazon), Microsoft menyumbang 20% infrastruktur cloud global melalui platform Azure-nya, sebesar gabungan pangsa Google + Alibaba + Oracle.
Sumber: Statista
Microsoft juga merupakan pemilik LinkedIn, GitHub, Xbox, dan banyak studio video game terbesar di dunia.
Dalam hal AI, Microsoft lebih fokus pada kasus penggunaan teknis dan aplikasi bisnis daripada aplikasi konsumen, terutama dengan program AI4Science, pada AI yang berguna untuk riset ilmiah.
Ini termasuk, misalnya, mempercepat pekerjaan ilmuwan material untuk merancang molekul baru atau elektroda baterai dengan AI yang mempersempit 32 juta material potensial menjadi 500.000 kandidat, lalu menjadi 800 dalam kurang dari 80 jam.
Sumber: Microsoft
Sampai saat ini, dalam hal komputasi kuantum, Microsoft tampak tertinggal dibandingkan Google atau IBM; ia menawarkan layanan cloud komputasi kuantum dengan Azure Quantum. Layanan ini juga dapat menawarkan “komputasi hibrida”, mencampur komputasi kuantum dengan layanan superkomputer berbasis cloud tradisional.
Sumber: Microsoft
Setelah Microsoft merilis chip berbasis partikel Majorana miliknya pada awal 2025, perusahaan ini telah menjadi salah satu pemimpin global dalam komputasi kuantum.
Dengan material baru seperti superkonduktor triplet atau kemungkinan baru kalibrasi real-time, kemungkinan besar Microsoft akan dapat terus maju dan mengintegrasikan alat baru ini ke dalam komputer kuantumnya sendiri.
(Anda juga dapat membaca artikel kami yang menyoroti Microsoft secara keseluruhan secara lebih detail untuk lebih memahami perusahaan).
- Superkonduktor triplet tetap eksperimental namun memiliki potensi tinggi.
- Kalibrasi qubit real-time bersifat jangka pendek dan praktis.
- Microsoft menawarkan eksposur kuantum yang beragam.
- IonQ, Rigetti, dan D-Wave memberikan sensitivitas sektor yang lebih murni.
Berita dan Perkembangan Saham Microsoft (MSFT) Terbaru
Studi yang Dirujuk
1. F. Colangelo et al, Unveiling Intrinsic Triplet Superconductivity in Noncentrosymmetric NbRe through Inverse Spin-Valve Effects. Phys. Rev. Lett. 135, 226002 – Diterbitkan 25 November, 2025. DOI: https://doi.org/10.1103/q1nb-cvh6
2. Fabrizio Berritta, et al. Real-Time Adaptive Tracking of Fluctuating Relaxation Rates in Superconducting Qubits. Phys. Rev. X 16, 011025 – Diterbitkan 13 February, 2026. DOI: https://doi.org/10.1103/gk1b-stl3
