Para ilmuwan di Australia telah mengembangkan simulator kuantum terbesar hingga saat ini, menggunakan 15.000 qubit untuk memodelkan material kuantum eksotis. Perangkat ini, yang dikenal sebagai Quantum Twins, dapat membantu mengoptimalkan superkonduktor dan zat canggih lainnya. Dibangun dengan menanamkan atom fosfor ke dalam chip silikon, perangkat ini menawarkan kontrol tak tertandingi atas sifat elektron.
Michelle Simmons dan timnya di Silicon Quantum Computing di Australia telah mengungkap Quantum Twins, simulator kuantum yang terdiri dari 15.000 qubit yang disusun dalam kisi persegi. Ini menandai perangkat terbesar sejenis hingga kini, melampaui array sebelumnya yang terbuat dari ribuan atom yang sangat dingin. Dengan menanamkan atom fosfor ke dalam chip silikon, para peneliti mengubah setiap atom menjadi qubit, memungkinkan pengaturan presisi yang meniru struktur atomik pada material nyata. Simulator ini memungkinkan kontrol rinci atas sifat elektron, seperti kesulitan menambahkan elektron ke titik kisi atau mengaktifkan 'loncatan' elektron antar titik. Kemampuan ini esensial untuk memahami aliran listrik dalam material. Simmons menyatakan, «Skala dan kontrolabilitas yang kami capai dengan simulator ini berarti kami kini siap menangani beberapa masalah menarik sekali.» Ia menambahkan, «Kami merancang material baru dengan cara yang sebelumnya tak terpikirkan dengan secara harfiah membangun analognya atom demi atom.» Dalam uji coba, tim memsimulasikan transisi antara perilaku logam dan isolator dalam model matematis tentang bagaimana pengotor memengaruhi arus listrik. Mereka juga mengukur koefisien Hall sistem di berbagai suhu, mengungkap respons terhadap medan magnet. Komputer konvensional kesulitan dengan sistem dua dimensi besar dan interaksi elektron kompleks, tetapi Quantum Twins menjanjikan di sini. Ke depan, perangkat ini dapat mengeksplorasi superkonduktor tidak konvensional, yang beroperasi dalam kondisi lebih ringan daripada tradisional tetapi memerlukan wawasan mikroskopis lebih dalam untuk aplikasi suhu kamar. Ia juga dapat menyelidiki antarmuka logam-molekul yang relevan untuk pengembangan obat dan fotosintesis buatan. Temuan tersebut muncul di Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-10053-7).
