Teknik memutar baru memberi para ilmuwan kendali yang belum pernah terjadi sebelumnya terhadap cahaya kuantum
Para ilmuwan telah menemukan cara baru untuk mengontrol sumber cahaya kuantum dengan memelintir lapisan atom tipis dari bahan yang dikenal sebagai heksagonal boron nitrida (hBN), sebuah terobosan yang dapat membantu membawa teknologi kuantum lebih dekat ke penggunaan praktis. Para peneliti dari University of Technology Sydney menemukan bahwa memutar dan menata ulang lapisan hBN dapat secara signifikan mengubah warna dan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan oleh pemancar kuantum yang tertanam di dalam material. Pemancar kuantum adalah sumber cahaya kecil yang dapat menghasilkan foton tunggal, menjadikannya blok bangunan penting untuk komputer kuantum masa depan, jaringan komunikasi yang aman, dan sensor yang sangat sensitif. Meskipun para ilmuwan telah mampu mendeteksi dan mempelajari penghasil emisi ini, pengendaliannya masih merupakan tantangan besar. Tim mengatakan pendekatannya menawarkan cara baru untuk menyesuaikan sumber cahaya ini dengan memanfaatkan struktur berlapis hBN yang unik, bahan yang dapat dipisahkan, dipelintir, dan dipasang kembali berulang kali. Memutar cahaya menjadi kendali Penulis utama Dr. Angus Gale mengatakan temuan ini memberi para peneliti alat baru untuk memanipulasi pemancar kuantum. “Anda dapat mengukur pemancar kuantum ini dan melihat keberadaannya, namun sulit untuk menerapkannya dalam praktik. Hal ini memberi kita dorongan untuk mendekati hal tersebut – sebuah langkah menuju realisasi teknologi kuantum,” kata Dr Gale. Dalam percobaannya, para peneliti mampu menghasilkan perubahan signifikan pada cahaya yang dipancarkan dengan mengubah sudut putaran antar lapisan. Tidak seperti banyak penelitian di mana material dirakit satu kali dan dibiarkan tidak berubah, tim berulang kali mengambil, memelintir, dan menyusun kembali lapisan-lapisan tersebut sambil terus memodifikasi sifat optik. “Kami memanfaatkan fakta bahwa bahan ini, boron nitrida heksagonal (hBN), berlapis-lapis. Kami dapat mengambilnya, menumpuknya, memelintirnya, dan menggunakan pelintiran tersebut untuk memodifikasi penghasil emisinya. Anda tidak dapat melakukan hal tersebut dengan bahan tradisional seperti berlian atau silikon karbida.” Menurut para peneliti, jumlah penyesuaian yang dicapai lebih besar dari yang diharapkan dan melebihi apa yang biasanya mungkin dilakukan di banyak platform pemancar kuantum lainnya. “Manfaatnya adalah kami menggunakan platform yang dapat diubah ini untuk mengubah emisi dalam jumlah yang sangat signifikan,” kata Gale. “Sering kali ketika Anda mengontrol sistem ini, jumlah manipulasinya sangat terbatas, namun dalam kasus ini pergeserannya jauh lebih besar dari yang diharapkan.” Jalur baru untuk kuantum Daripada memaksa hBN berperilaku seperti material kuantum konvensional, tim fokus untuk memanfaatkan sifat alaminya. “Daripada mencoba membuat cacat hBN berperilaku seperti host solid-state tradisional, kami memanfaatkan kekuatan hBN sendiri: strukturnya yang tipis, berlapis, dan dapat diputar.” Gale membandingkan bahan tersebut dengan irisan keju, bukan balok padat. “Dengan sepotong keju, Anda tidak bisa merasakan rasa di tengahnya. Namun dengan irisan, Anda bisa mengupas lapisannya, menyatukannya kembali, dan mengubah cara interaksinya,” katanya. Profesor Igor Aharonovich mengatakan memutar material berlapis dapat menghasilkan perilaku fisik yang benar-benar baru. “Anda dapat mengambil dua lapisan yang tidak berfungsi banyak jika berdiri sendiri, menyatukannya pada sudut tertentu, dan tiba-tiba Anda memiliki sistem yang sama sekali berbeda,” kata Profesor Aharonovich. Para peneliti percaya bahwa pendekatan ini pada akhirnya dapat berkontribusi pada pengembangan komputasi kuantum, komunikasi kuantum, dan teknologi penginderaan kuantum yang digunakan di berbagai bidang mulai dari perawatan kesehatan hingga keamanan siber dan navigasi. Studi ini dipublikasikan di Advanced Materials.
Diterbitkan : 2026-06-19 23:56:00
sumber : interestingengineering.com
