Fatima Toor, Ketua Lowell G. Battershell bidang Teknik Laser di Universitas Iowa, telah dianugerahi hibah $999,985 yang bertujuan untuk memajukan pengembangan teknologi komputasi generasi berikutnya.
Menurut rilisnya, komputasi kuantum mewakili kekuatan komputasi terdepan, yang mampu melakukan perhitungan kompleks dan mengeksplorasi berbagai kemungkinan secara bersamaan – tugas yang jauh melebihi kemampuan prosesor tradisional yang ditemukan di perangkat sehari-hari seperti laptop dan ponsel pintar.
Bidang sains dan teknik informasi kuantum (QISE) yang sedang berkembang diakui sebagai bidang yang sangat penting di masa depan, dengan potensi untuk meningkatkan penelitian ilmiah, pertumbuhan ekonomi, dan keamanan nasional AS secara signifikan.
Namun, masih terdapat banyak tantangan dalam mengubah komputasi kuantum dari konsep teoretis menjadi sumber daya praktis yang dapat diakses oleh lebih banyak pengguna.
“Bahan penyusun komputer kuantum adalah qubit,” kata Ms. Toor, profesor teknik elektro dan komputer dan afiliasi fakultas di Iowa Technology Institute. “Qubit ini biasanya didasarkan pada bahan superkonduktor yang beroperasi paling baik pada suhu yang sangat rendah – suhu helium cair (He) – dalam lemari es pengenceran.”
Menyoroti tantangan penting dalam komputasi kuantum, dia mengatakan bahkan gangguan energi kecil yang disebabkan oleh cahaya inframerah yang menyimpang dapat memasukkan panas yang tidak diinginkan ke dalam sistem pendingin, sehingga menghasilkan kebisingan yang signifikan selama operasi qubit dan mempengaruhi waktu responsnya.
Didukung oleh Program yang Ditetapkan untuk Merangsang Penelitian Kompetitif (EPSCoR) Departemen Energi, penelitian Ms. Toor berpusat pada pengembangan lapisan metamaterial baru yang dirancang untuk melekat pada banyak lapisan dalam lemari es pengenceran.
Lapisan inovatif ini bertujuan untuk meminimalkan kebocoran foton inframerah dan berpotensi memperpanjang waktu koherensi operasi qubit, sehingga membuka jalan bagi teknologi komputasi kuantum yang lebih andal.
“Proyek penelitian ini berdampak langsung pada industri QISE dengan mendekatkan komputer kuantum ke aplikasi praktis dengan rasio signal-to-noise yang lebih baik,” katanya, seraya menambahkan bahwa pendanaan proyek juga akan mendukung pelatihan tenaga kerja untuk mendukung industri tersebut.
Proyek ini merupakan bagian dari distribusi $36 juta untuk 39 proyek penelitian di 19 negara bagian di bawah EPSCoR.