China baru saja menempatkan diri lebih dekat ke ekosistem cip kuantum berbasis silikon yang mandiri. Kuncinya ada pada satu material yang sangat sulit diproduksi dengan tingkat kemurnian ekstrem, yaitu silikon-28.
China National Nuclear Corporation (CNNC) menyatakan tim penelitinya berhasil mencapai produksi massal dan mandiri isotop silikon-28 dengan kelimpahan lebih dari 99,99 persen. Capaian ini penting karena bahan seperti ini menjadi fondasi untuk menekan gangguan pada sistem kuantum.
Silikon-28 dan kenapa material ini begitu penting
Silikon-28 adalah isotop silikon stabil yang disebut sebagai material inti untuk cip kuantum berbasis silikon. Material ini kerap dijuluki sebagai “silikon termurni” karena dapat membantu mengurangi derau lingkungan yang kerap mengganggu operasi bit kuantum.
Dalam komputasi kuantum, derau lingkungan menjadi salah satu hambatan terbesar. Jika gangguan ini bisa ditekan, stabilitas dan akurasi bit kuantum akan lebih mudah dijaga, sehingga jalan menuju skalabilitas teknologi menjadi lebih terbuka.
Yu Dapeng, akademisi dari Chinese Academy of Sciences, menyebut terobosan ini membuka jalan bagi China untuk mencapai kontrol bit yang dapat diskalakan dalam komputasi kuantum berbasis silikon. Pernyataan itu menegaskan bahwa dampaknya bukan hanya di level material, tetapi juga pada kemampuan sistem kuantumnya.
Dampaknya tidak berhenti di laboratorium
Kemajuan ini dinilai akan memfasilitasi pengembangan mandiri material inti untuk komputasi kuantum berbasis silikon di China. Di saat yang sama, hasilnya juga disebut dapat memperkuat pengembangan proses manufaktur semikonduktor canggih, navigasi high-end, dan benchmark pengukuran.
Artinya, manfaat silikon-28 tidak hanya relevan untuk riset kuantum. Material ini juga berpotensi menopang sektor teknologi presisi lain yang membutuhkan standar material dan pengukuran sangat tinggi.
Terobosan tersebut berasal dari tim Institut Penelitian Teknik Fisika dan Kimia Industri Nuklir atau RIPCENI. Lembaga ini berafiliasi dengan China Nuclear Energy Industry Corp. yang berada di bawah naungan CNNC.
Lei Zengguang, akademisi dari Chinese Academy of Engineering, menyebut perjalanan dari penelitian awal hingga produksi massal isotop silikon-28 berkemurnian tinggi sebagai tonggak bersejarah. Upaya itu sendiri disebut telah berlangsung selama bertahun-tahun.
Bagian dari strategi isotop stabil yang lebih luas
Penguasaan silikon-28 juga memperlihatkan arah yang lebih besar dalam pengembangan teknologi isotop stabil di China. Para ahli menilai isotop stabil punya nilai tak tergantikan di banyak bidang, mulai dari pencitraan medis nuklir dan radioterapi presisi hingga pelacakan lingkungan dan penelitian fisika dasar.
Dalam konteks itu, silikon-28 hanya salah satu contoh bagaimana material isotop bisa menjadi fondasi bagi teknologi mutakhir dan kebutuhan industri yang lebih luas. Pengembangan isotop stabil kini bukan hanya urusan laboratorium, tetapi juga bagian dari ekosistem manufaktur dan aplikasi strategis.
RIPCENI menyatakan penelitian dan pengembangannya dalam teknik serta industrialisasi teknologi isotop stabil telah menghasilkan 26 jenis isotop stabil dari 12 unsur. Unsur yang disebut mencakup molibdenum, telurium, nikel, seng, silikon, dan iterbium.
Arah berikutnya setelah silikon-28
Setelah berhasil memproduksi silikon-28 secara massal dan mandiri, para peneliti RIPCENI kini berencana fokus pada pengembangan serangkaian produk isotop stabil lain. Langkah ini diarahkan untuk memenuhi permintaan besar di sejumlah bidang strategis.
Bidang yang disebut meliputi energi nuklir dan kedokteran nuklir, kedirgantaraan, informasi kuantum, fisika partikel, serta eksplorasi antariksa. Dengan demikian, pengembangan material isotop diposisikan sebagai infrastruktur sains dan teknologi yang lintas sektor.
Dengan kelimpahan lebih dari 99,99 persen, silikon-28 kini menjadi modal penting China untuk memperkuat pengembangan cip kuantum berbasis silikon. Pencapaian ini juga menegaskan bahwa isotop stabil semakin dipandang sebagai fondasi teknologi presisi generasi berikutnya.