Oleh Pesach Benson • 13 Oktober 2026
Yerusalem, 13 Oktober 2026 (TPS-IL) — Para ilmuwan di Universitas Ibrani Yerusalem telah mendemonstrasikan pendekatan memori komputer eksperimental yang membawa disipasi energi mendekati batas fundamental yang ditetapkan oleh hukum fisika, berpotensi membuka jalan menuju komputasi yang lebih hemat energi dalam sistem yang beroperasi pada suhu yang sangat rendah.
Pendekatan ini menggunakan pusaran superkonduktor (superconducting vortex) — struktur magnetik kecil yang terbentuk di dalam materi tertentu ketika didinginkan hingga suhu yang sangat rendah. Dengan menjebak pusaran tersebut di salah satu dari dua posisi stabil, para peneliti mengodekan informasi sebagai angka nol atau satu, unit dasar komputasi digital.
Temuan ini pada akhirnya dapat membantu mengurangi energi yang dibutuhkan untuk operasi memori individual pada komputer kuantum dan sistem lain yang beroperasi pada suhu yang sangat rendah. Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan apakah pendekatan ini dapat ditingkatkan skalanya dan memberikan penghematan energi yang praktis.
Diterbitkan dalam jurnal peer-review *Nature Communications*, studi ini menyelidiki berapa banyak energi yang terdisipasi saat sebuah pusaran superkonduktor tunggal bergerak. Dalam satu konfigurasi eksperimental, usaha yang diperlukan per siklus hanya sebesar empat kali batas Landauer, batas minimum teoretis energi yang terkait dengan penghapusan satu bit informasi.
Para peneliti juga menggunakan simulasi numerik untuk menilai bagaimana energi yang dibutuhkan untuk memanipulasi informasi dapat mendekati batas fundamental ini. Namun, metode eksperimental tersebut melibatkan penggerakan pusaran di bawah gaya berosilasi terus-menerus, alih-alih melakukan proses ideal penghapusan informasi. Oleh karena itu, pengukuran tersebut tidak mencerminkan demonstrasi langsung penghapusan informasi pada empat kali batas Landauer.
“Karya kami mengukur energi yang dibutuhkan untuk mengoperasikan bit memori berbasis pusaran superkonduktor,” kata Dr. Yonathan Anahory dari Universitas Ibrani, yang memimpin studi ini bersama Nofar Fridman. “Kami menemukan bahwa sistem ini dapat berjalan pada sekitar lima kali batas Landauer, membawanya sangat dekat dengan batas minimum yang dimungkinkan oleh fisika.”
Menguji Batas
Mengukur energi yang terlibat menghadirkan tantangan eksperimental yang besar. Alih-alih mencoba mendeteksi sejumlah kecil panas yang dilepaskan saat pusaran bergerak, tim tersebut melacak respons magnetiknya menggunakan instrumen ultrasensitif yang disebut mikroskop SQUID-on-tip.
“Pusaran adalah objek yang sangat kecil dan rumit, sehingga mengukur energi yang terdisipasi oleh gerakannya merupakan tantangan eksperimental besar,” kata Fridman. “Dengan memantau respons magnetiknya, kami mampu membandingkan biaya energinya dengan batas-batas fundamental pemrosesan informasi.”
Para peneliti mengatakan studi ini menyediakan pengukuran kuantitatif disipasi energi dalam sebuah pusaran superkonduktor individual, yang menawarkan cara untuk menilai biaya energi dari penggunaan struktur semacam itu sebagai elemen memori.
Pengaturan eksperimental tersebut beroperasi pada suhu sekitar 4,2 kelvin, atau sekitar minus 269 derajat Celsius, membuat pendekatan ini tidak cocok untuk komputer biasa. Potensi penerapannya lebih cenderung berada pada komputasi kriogenik, termasuk sistem komputasi kuantum yang beroperasi pada suhu yang sama rendahnya.
Temuan ini menunjukkan kemungkinan cara untuk menyimpan informasi dalam sistem-sistem tersebut sekaligus mengurangi energi yang dibutuhkan untuk operasi memori individual. Namun, studi ini tidak mendemonstrasikan cip memori yang praktis atau membuktikan bahwa sebuah komputer lengkap akan mengonsumsi lebih sedikit listrik. Penelitian lebih lanjut akan diperlukan untuk menentukan apakah pendekatan ini dapat diintegrasikan ke dalam sistem komputasi dalam skala besar dan apakah penghematan energi yang dihasilkan akan sebanding dengan biaya pendinginan dan pengoperasian sistem tersebut.
