Para peneliti di Universitas Nasional Yokohama telah berhasil memindahkan informasi kuantum di dalam berlian.
Dalam sebuah karya baru, yang diterbitkan di portal Komunikasi Fisika, para ilmuwan Jepang berbicara tentang bagaimana mereka berhasil menerapkan teleportasi kuantum. "Teleportasi kuantum memungkinkan informasi kuantum dikirim ke ruang lain yang tidak dapat diakses," kata Hideo Kosaka, profesor teknik di Universitas Nasional Yokohama dan penulis studi tersebut. "Ini juga memungkinkan informasi untuk ditransfer ke memori kuantum tanpa mengekspos atau menghancurkan data yang sudah disimpan," tambahnya.
Dalam hal ini, "ruang yang tidak dapat diakses" terdiri dari atom karbon di dalam intan. Berlian terdiri dari atom yang saling berhubungan, tetapi cukup terpisah, yang menjadikannya lingkungan yang ideal untuk menguji mekanisme teleportasi. Dalam intinya, setiap atom karbon mengandung enam proton dan neutron, dikelilingi oleh enam elektron yang berputar. Oleh karena itu, ketika atom terikat ke dalam satu struktur berlian, mereka membentuk kisi yang sangat kuat. Tapi, tentu saja, itu bisa mengandung cacat - misalnya, ketika atom nitrogen menggantikan atom karbon secara acak. Cacat seperti itu disebut pusat kekosongan nitrogen.
Dikelilingi oleh atom karbon, struktur inti atom nitrogen menciptakan apa yang disebut Kosaka sebagai nanomagnet.
Untuk memanipulasi elektron dan isotop karbon di pusat kekosongan, Kosaka dan tim memasang kawat sekitar seperempat lebar rambut manusia ke permukaan berlian. Mereka kemudian menggunakan radiasi gelombang mikro untuk membuat medan magnet berosilasi di sekitar berlian. Sebuah "magnet nano" digunakan untuk memfiksasi elektron. Kemudian, menggunakan gelombang radio dan radiasi gelombang listrik, tim tersebut memaksa spin elektron untuk terjalin dengan spin nuklir karbon sehingga mereka secara efektif menjadi satu dan tidak dapat lagi dianggap terpisah satu sama lain. Pada saat ini, foton yang mengandung informasi kuantum dimasukkan ke dalam sistem, dan elektron menyerapnya. Akibatnya, muatan ditransfer oleh elektron ke karbon dan mempolarisasinya, dan dengan informasi kuantum ini ditransmisikan.
Ilmuwan menyebut perangkat mereka "pengulang kuantum", dan dengan bantuannya dimungkinkan untuk mentransfer bagian informasi individu dari simpul ke simpul melalui medan kuantum. Tujuan akhir dari percobaan ini adalah repeater yang dapat diskalakan yang akan memungkinkan teleportasi informasi ke informasi yang besar. Tentu saja, ini tidak akan terjadi tanpa komputer kuantum distribusi yang dapat melakukan komputasi yang lebih serius.
Vasily Makarov
