Komputer Super dengan Selancar Elektron

Pengolahan data komputer, seperti dikenal selama ini menggunakan sistem biner. Dalam arti hanya meliputi dua elemen, 0 dan 1. Keduanya merupakan posisi bit muatan listrik, atau perbedaan tegangan listrik antara on dan off.

Andreas Wieck, pakar fisika dari Universitas Ruhr di Bochum, Jerman, mengibaratkan elektron pada unsur konduktor atau semi-konduktor, seperti gerombolan ikan. "Ikan-ikan elektron" ini tidak bisa bergerak sendiri, melainkan harus distimulasi agar bergerak. "Ikan elektron" akan bergerak jika mendapat imbuhan tegangan listrik, dan akan berkumpul seperti gerombolan di permukaan konduktor logam atau semi konduktor.

Untuk mengolah data komputer, kedua posisi bit dikodifikasi, dan dengan itu tercipta rangkaian kode biner amat panjang dari 0 dan 1. "Tapi elektron juga memiliki sifat lain", ujar Wieck.

Bersama tim risetnya, Wieck merekayasa sifat khas elektron ini, untuk menciptakan apa yang disebut quantum bit. "Peningkatan dari bit menjadi quantum bit, dapat meningkatkan drastis kinerja komputer", kata pakar fisika dari Bochum itu.

Pasalnya, dengan begitu posisi elektron dapat didefinisikan menjadi lebih dari dua bilangan. Wieck telah meramalkan sifat elektron yang dapat direkayasa menjadi quantum bit itu sekitar 22 tahun lalu. Kini bersama pakar komputer dari Grenoble, Perancis dan Tokyo, Jepang, ia menggarap penerapan teorinya.

Berselancar di atas gelombang listrik

Wieck menggambarkan perubahan bit menjadi quantum bit. Normalnya, elektron yang distimulasi dengan aliran listrik, bergerak paralel melewati konduktor logam atau unsur semi-konduktor.

Para ilmuwan kemudian mengirimkan gelombang listrik berikutnya. Dari gerombolan "ikan elektron" itu, gelombang listrik baru ibaratnya mengangkat sebuah "ikan elektron" yang seakan berselancar di atas gelombang listrik.

Setelah itu, para peneliti akan memanfaatkan "jalur selancar" elektron, melewati dua  kanal yang posisinya berdekatan amat rapat. Sebetulnya elektron hanya dapat bergerak di salah satu kanal itu, dalam arti menerima posisi 0 atau 1, on atau off. Tapi ketika para peneliti menghubungkan kedua kanal bersangkutan, elektron berselancar di kedua kanal secara simulatan. Kondisi saling mempengaruhi itu menciptakan quantum bit.

Kondisi saling mempengaruhi itu, juga menciptakan kode alfabetik sistem pengolahan data jauh lebih luas ketimbang sistem biner. Tapi sebuah kendala masih menghadang. Tidak semua elektron ikut berselancar.

"Sejauh ini hanya beberapa persen yang spontan melakukan selancar", kata Wieck. Hal itu mempengaruhi stabilitas kinerja quantum bit. Para peneliti kini melakukan upaya intensif untuk mengatasi kendala ini, dan optimis dalam waktu dekat dapat menemukan solusinya.

Nicole Scherschun/Agus Setiawan

Editor : Vidi Legowo-Zipperer