Sebuah tim fisikawan internasional baru saja mencatatkan pencapaian signifikan dalam dunia komputasi kuantum dengan memperpanjang masa hidup magnon secara dramatis. Magnon, yang merupakan gelombang magnetik mikro pembawa informasi kuantum, kini mampu bertahan hingga 18 mikrodetik. Angka ini merupakan peningkatan hampir 100 kali lipat dibandingkan rekor sebelumnya yang hanya bertahan beberapa ratus nanodetik.
Penelitian yang dipimpin oleh Andrii Chumak dari Universitas Wina ini memberikan harapan baru bagi pengembangan perangkat keras kuantum ultra-kompak. Dengan teknologi ini, para ilmuwan memprediksi bahwa komputer kuantum masa depan dapat diproduksi dalam ukuran yang sangat kecil, bahkan setara dengan ukuran koin satu sen. Temuan ini telah dipublikasikan secara resmi dalam jurnal ilmiah Science Advances.
Magnon sendiri digambarkan sebagai gelombang magnetisasi yang merambat melalui material padat, serupa dengan riak air di kolam saat dijatuhi batu. Berbeda dengan foton yang merambat melalui ruang hampa atau serat optik, magnon tetap berada di dalam material magnetik. Karena panjang gelombangnya yang bisa menyusut hingga skala nanometer, sirkuit berbasis magnon dinilai sangat potensial untuk diintegrasikan ke dalam chip berukuran mungil seperti yang ada pada ponsel pintar masa kini.
Salah satu hambatan terbesar dalam teknologi magnon selama bertahun-tahun adalah waktu hidupnya yang sangat singkat. Karena hanya bertahan selama beberapa ratus nanodetik, informasi kuantum yang dibawa sering kali hilang sebelum sempat diproses. Namun, melalui terobosan terbaru ini, magnon kini mampu berfungsi sebagai pembawa informasi yang stabil, setara dengan qubit superkonduktor yang digunakan dalam prosesor kuantum tercanggih saat ini.
Keberhasilan tim peneliti ini dicapai melalui kombinasi dua teknik utama. Pertama, mereka beralih dari penggunaan magnon seragam konvensional ke magnon bergelombang pendek yang lebih tahan terhadap cacat permukaan kristal. Kedua, mereka mendinginkan bola yttrium iron garnet (YIG) ultra-murni hingga suhu 30 milikelvin di dalam kriostat fase campuran. Suhu ekstrem yang mendekati nol mutlak ini terbukti efektif membekukan proses termal yang biasanya menghancurkan magnon.
Penemuan paling mengejutkan dari riset ini adalah bukti bahwa masa hidup magnon tidak dibatasi oleh hukum fisika yang kaku, melainkan oleh kualitas material yang digunakan. Melalui pengujian pada tiga bola YIG dengan tingkat kemurnian berbeda, peneliti menemukan pola yang jelas bahwa kristal yang lebih murni menghasilkan durasi magnon yang lebih lama. Temuan ini membuka babak baru dalam rekayasa material untuk mendukung infrastruktur teknologi kuantum masa depan.