Memori Kuantum Untuk Jaringan Komunikasi Masa Depan

Selasa, 9 November 2010 - Ketika balok cahaya melewati atom, keadaan kuantum dipindahkan dari dua balok cahaya ke dua memori.

---

Para peneliti dari Institut Niels Bohr di Universitas Copenhagen telah berhasil menyimpan informasi kuantum dengan menggunakan dua balok cahaya ‘beterkaitan’. Memori kuantum atau penyimpanan informasi merupakan elemen penting jaringan komunikasi kuantum masa depan. Penemuan baru ini dipublikasikan di Nature Physics.
Jaringan kuantum dapat melindungi keamanan informasi dengan lebih baik daripada jaringan komunikasi konvensional saat ini. Tonggak komunikasi kuantum adalah fenomena yang disebut keterikatan antara dua sistem kuantum, misalnya, dua balok cahaya. Keterkaitan ini artinya, dua balok cahaya saling terhubung satu sama lain, sehingga mereka memiliki karakteristik umum yang bisa didefinisikan dengan baik, semacam pengetahuan umum. Suatu keadaan kuantum – sesuai dengan hukum mekanika kuantum, tidak akan bisa disalin, dan dengan demikian  dapat digunakan untuk mentransfer data secara aman.

Foto ini menunjukkan pengaturan eksperimental untuk percobaan informasi kuantum. Meja berisi dengan elemen optik seperti cermin, lensa dan pelat gelombang, yang digunakan untuk memandu dan memanipulasi sinar inframerah. Di dalam masing-masing dua silinder logamnya adalah sel kaca dengan atom cesium sebagaimana yang ditampilkan di sudut kanan bawah. Dua silinder magnetik digunakan sebagai perisai untuk melindungi atom dari bidang-bidang magnet. Yang ditampilkan di sudut kanan atas adalah sepasang detektor yang digunakan untuk membuat pengukuran cahaya inframerah. (Kredit: Quantop)

Dalam kelompok riset Quantop profesor Eugene Polzik di Institut Niels Bohr, para peneliti kini telah dapat menyimpan dua balok cahaya terkait ke dalam dua memori kuantum. Penelitian ini dilakukan di laboratorium, di mana sebuah hutan cermin dan elemen optik seperti piring gelombang, pemecah sinar, lensa dan lain-lainnya diatur di sebuah meja besar, mengirimkan cahaya di sepanjang lebih dari 10 meter labirin. Dengan menggunakan elemen optik, para peneliti mengontrol cahaya serta mengatur ukuran dan intensitas untuk memperoleh panjang gelombang yang tepat dan polarisasi cahaya yang diperlukan dalam percobaan.
Dua balok cahaya terkait diciptakan dengan mengirimkan sinar tunggal biru melalui kristal di mana sinar biru terbagi menjadi dua balok cahaya merah. Dua balok cahaya tersebut beterkaitan, sehingga mereka memiliki keadaan kuantum umum. Keadaan kuantum itu sendiri adalah informasi.
Dua balok cahaya dikirim melalui labirin cermin dan elemen optik serta mencapai dua memori, yang pada percobaan ini adalah dua wadah kaca yang diisi dengan gas dari atom cesium. Keadaan kuantum atom berisi informasi dalam bentuk yang disebut spin, yang dapat berupa ‘naik’ atau ‘turun’. Hal ini dapat dibandingkan dengan data komputer, yang terdiri dari angka 0 dan 1. Ketika balok cahaya melewati atom, keadaan kuantum dipindahkan dari dua balok cahaya ke dua memori. Informasi dengan demikian telah tersimpan sebagai keadaan kuantum baru dalam atom.
“Untuk pertama kalinya memori telah didemonstrasikan dengan tingkat kehandalan yang sangat tinggi. Bahkan, sangat baik bahwa ini tidak mungkin bisa didapatkan dengan memori konvensional untuk cahaya yang digunakan dalam, misalnya, komunikasi internet. Hasil ini artinya, jaringan kuantum adalah salah satu langkah lebih dekat untuk menjadi kenyataan,” jelas profesor Eugene Polzik. (www.Faktailmiah.com)