Para peneliti mengusulkan penggunaan komputer kuantum untuk meningkatkan gambar eksoplanet yang jauh dengan memproses sinyal cahaya lemah secara lebih efektif. Metode ini menggabungkan perangkat berbasis berlian dan sistem atom ultradingin untuk mengekstrak detail yang lebih jelas dari aliran foton lemah. Ini bisa mengungkap tanda molekuler pada dunia-dunia jauh tersebut.
Para astronom telah mengidentifikasi ribuan eksoplanet di luar tata surya kita, dengan perkiraan menunjukkan miliaran ada. Mempelajari dunia-dunia jauh ini sangat penting untuk pencarian kehidupan luar angkasa, tetapi sinyal cahaya lemah mereka, yang sering kali tertutup oleh bintang terdekat, menimbulkan tantangan besar. Johannes Borregaard dari Universitas Harvard, bersama rekan-rekannya, menyarankan bahwa komputer kuantum dapat mengubah pencitraan eksoplanet. Metode tradisional kesulitan dengan sinyal selemah satu foton per detik pengamatan teleskop—sebuah kesulitan yang disoroti oleh kolaborator Borregaard di NASA. Dengan menyimpan keadaan kuantum foton masuk, perangkat kuantum dapat memanfaatkan sifat inheren mereka untuk menghasilkan gambar yang lebih tajam, membedakan planet dari bintang, bahkan mendeteksi sidik jari molekuler. Sistem yang diusulkan dimulai dengan perangkat kuantum yang terbuat dari berlian rekayasa, yang telah diuji untuk penyimpanan foton. Keadaan ini kemudian ditransfer ke perangkat kedua menggunakan atom ultradingin—teknologi yang menunjukkan janji eksperimental—untuk menjalankan algoritma yang menghasilkan gambar mendetail. Perhitungan menunjukkan pendekatan ini hanya membutuhkan sebagian kecil—ratusan atau ribuan—dari foton yang diperlukan oleh teknik konvensional, unggul dalam kondisi cahaya rendah. Cosmo Lupo dari Politeknik Universitas Bari mencatat, «Foton mematuhi aturan mekanika kuantum. Oleh karena itu, wajar dan masuk akal untuk menyelidiki metode kuantum untuk mendeteksi dan memproses cahaya yang datang, misalnya, dari eksoplanet.» Dia mengakui kompleksitas menghubungkan perangkat dan mengendalikan kinerjanya, tetapi menunjuk pada aplikasi kuantum yang ada dalam astronomi, seperti mengamati bintang di rasi Canis Minor. Borregaard setuju bahwa meskipun teknologi berlian dan atom ultradingin berkembang, menghubungkannya tetap menjadi fokus penelitian yang sedang berlangsung. Lupo optimis, menyebut pekerjaan ini «langkah pertama yang penting» menuju dampak komputasi kuantum pada pencitraan dan astronomi. Temuan tersebut muncul di PRX Quantum (DOI: 10.1103/s94k-929p).