Para peneliti di Penn State sedang mengembangkan elektronika kuantum tingkat lanjut menggunakan keadaan kink, yang merupakan jalur elektron unik dalam bahan semikonduktor.

Keadaan ini berpotensi membentuk tulang punggung jaringan interkoneksi kuantum, yang penting untuk mentransmisikan informasi kuantum secara efisien. Tim telah membuat kemajuan signifikan dalam mengendalikan keadaan ini melalui kombinasi material dan desain perangkat yang inovatif, yang meningkatkan potensi elektronika kuantum yang dapat diskalakan.

Kunci untuk mengembangkan elektronika kuantum mungkin memiliki beberapa kendala. Menurut tim yang dipimpin oleh para peneliti di Penn State, itu bukan hal yang buruk jika menyangkut kontrol yang tepat yang dibutuhkan untuk membuat dan mengoperasikan perangkat tersebut, termasuk sensor dan laser canggih. Para peneliti membuat sakelar untuk menghidupkan dan mematikan keberadaan kondisi kink, yang merupakan jalur konduksi listrik di tepi material semikonduktor. Dengan mengendalikan pembentukan kondisi kink, para peneliti dapat mengatur aliran elektron dalam sistem kuantum.

Menjelajahi Keadaan Kink untuk Informasi Kuantum

“Kami membayangkan pembangunan jaringan interkoneksi kuantum menggunakan status kink sebagai tulang punggung,” kata pemimpin tim Jun Zhu, profesor fisika di Penn State. Zhu juga berafiliasi dengan Pusat Material Berlapis 2 Dimensi Penn State. “Jaringan semacam itu dapat digunakan untuk membawa informasi kuantum pada chip dalam jarak yang jauh, yang tidak dapat dilakukan oleh kabel tembaga klasik karena memiliki resistansi dan karenanya tidak dapat mempertahankan koherensi kuantum.”

Karya tersebut, yang diterbitkan baru-baru ini di jurnal Sainsberpotensi menyediakan landasan bagi para peneliti untuk terus menyelidiki keadaan kink dan penerapannya dalam perangkat optik kuantum elektron dan komputer kuantum.

Mekanika Switch dan Efek Hall Lembah Kuantum

“Sakelar ini beroperasi secara berbeda dari sakelar konvensional, di mana arus listrik diatur melalui gerbang, mirip dengan lalu lintas melalui gerbang tol,” kata Zhu. “Di sini, kami membongkar dan membangun kembali jalan itu sendiri.”

Keadaan kink ada dalam perangkat kuantum yang dibangun dengan material yang dikenal sebagai lapisan ganda Bernal grafena. Ini terdiri dari dua lapisan karbon tipis yang ditumpuk bersama-sama, sedemikian rupa sehingga atom-atom dalam satu lapisan tidak sejajar dengan atom-atom di lapisan lainnya. Susunan ini, bersama dengan penggunaan medan listrik, menciptakan sifat-sifat elektronik yang tidak biasa — termasuk efek Hall lembah kuantum.

Efek ini mengacu pada fenomena elektron yang menempati berbagai keadaan “lembah” — diidentifikasi berdasarkan energinya dalam kaitannya dengan momentumnya — juga bergerak dalam arah maju dan mundur yang berlawanan. Keadaan tertekuk merupakan manifestasi dari efek Hall lembah kuantum.

Integrasi Material Canggih dan Aplikasi Kuantum

“Hal yang menakjubkan tentang perangkat kami adalah kami dapat membuat elektron yang bergerak ke arah berlawanan tidak saling bertabrakan — yang disebut hamburan balik — meskipun mereka berbagi jalur yang sama,” kata penulis pertama Ke Huang, seorang mahasiswa pascasarjana yang sedang menempuh gelar doktor dalam bidang fisika di Penn State di bawah bimbingan Zhu. “Hal ini sesuai dengan pengamatan nilai resistansi ‘terkuantisasi’, yang merupakan kunci untuk penerapan potensial keadaan tekukan sebagai kabel kuantum untuk mengirimkan informasi kuantum.”

Meskipun lab Zhu telah menerbitkan tentang kondisi kink sebelumnya, mereka hanya mencapai kuantisasi efek Hall lembah kuantum dalam pekerjaan saat ini setelah meningkatkan kebersihan elektronik perangkat, yang berarti mereka menghilangkan sumber yang dapat memungkinkan elektron yang bergerak ke arah yang berlawanan untuk bertabrakan. Mereka melakukan ini dengan menggabungkan tumpukan boron nitrida heksagonal/grafit bersih sebagai gerbang global — atau mekanisme yang dapat memungkinkan aliran elektron — ke dalam perangkat.

Baik grafit maupun boron nitrida heksagonal merupakan senyawa yang umum digunakan sebagai pelumas untuk cat, kosmetik, dan lain-lain. Grafit menghantarkan listrik dengan baik sedangkan boron nitrida heksagonal merupakan isolator. Para peneliti menggunakan kombinasi ini untuk menahan elektron pada kondisi tertekuk dan mengendalikan alirannya.

Arah Masa Depan dalam Quantum Electronics

“Penggabungan tumpukan boron nitrida heksagonal/grafit sebagai gerbang global sangat penting untuk menghilangkan hamburan balik elektron,” kata Huang, seraya mencatat bahwa penggunaan material ini merupakan kemajuan teknis utama dari studi saat ini.

Para peneliti juga menemukan bahwa kuantisasi keadaan kink tetap ada bahkan ketika suhu dinaikkan hingga beberapa puluh Kelvin, satuan suhu ilmiah. Nol Kelvin sama dengan -460 derajat derajat Fahrenheit.

“Efek kuantum seringkali rapuh dan hanya bertahan pada suhu kriogenik beberapa Kelvin,” kata Zhu. “Semakin tinggi suhu yang dapat kita gunakan untuk membuatnya berfungsi, semakin besar kemungkinannya untuk digunakan dalam suatu aplikasi.”

Para peneliti menguji secara eksperimental sakelar yang mereka buat dan menemukan bahwa sakelar itu dapat dengan cepat dan berulang kali mengendalikan aliran arus. Ini menambah persenjataan widget elektronik kuantum berbasis kink state yang membantu mengendalikan dan mengarahkan elektron — katup, pemandu gelombang, pemisah berkas — yang sebelumnya dibuat oleh lab Zhu.

“Kami telah mengembangkan sistem jalan raya kuantum yang dapat membawa elektron tanpa tabrakan, diprogram untuk mengarahkan aliran arus, dan berpotensi dapat diskalakan — yang semuanya menjadi dasar yang kuat untuk studi masa depan yang mengeksplorasi sains fundamental dan potensi aplikasi sistem ini,” kata Zhu. “Tentu saja, untuk mewujudkan sistem interkoneksi kuantum, kami masih memiliki jalan panjang.”

Zhu mencatat bahwa tujuan labnya berikutnya adalah menunjukkan bagaimana elektron berperilaku seperti gelombang koheren saat bergerak di jalan raya kondisi kink.

Referensi: “Efek Hall lembah kuantum suhu tinggi dengan resistansi terkuantisasi dan sakelar topologi” oleh Ke Huang, Hailong Fu, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi dan Jun Zhu, 18 Juli 2024, Sains.
DOI: 10.1126/sains.adj3742

Penulis lainnya termasuk Hailong Fu, mantan sarjana pascadoktoral dan Eberly Fellow di bidang fisika di Penn State, dan asisten profesor saat ini di Universitas Zhejiang, Tiongkok; dan Kenji Watanabe dan Takashi Taniguchi, keduanya dari Institut Nasional untuk Ilmu Material di Jepang.

Yayasan Sains Nasional AS, Departemen Energi AS, Beasiswa Riset Eberly Penn State, Inisiatif Baru Kaufman dari Yayasan Pittsburgh, Masyarakat Jepang untuk Pengembangan Sains, dan Inisiatif Riset Internasional Utama Dunia dari Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Olahraga, Sains, dan Teknologi Jepang mendanai riset ini.

Menurut Federasi Ritel Nasional (NRF), dari 55 juta pekerja, ritel mendukung lebih dari satu dari empat pekerjaan di AS.

Namun, pekerja garis depan telah lama menjadi pahlawan tanpa tanda jasa dalam industri ritel. Jadwal yang tidak menentu, tugas yang berulang, dan meningkatnya tingkat kekerasan dan pelecehan, hanyalah beberapa dari sekian banyak tantangan yang mereka hadapi setiap hari.

Namun, tanpa “pahlawan super” ritel, perusahaan dapat secara konsisten memberikan layanan dan perhatian yang dipersonalisasi kepada pembeli yang mereka harapkan. Hal ini khususnya berlaku dalam hal memberikan pengalaman di dalam toko yang menghasilkan pelanggan yang senang dan kembali berbelanja. Bagaimanapun, Anda dapat memiliki tata letak toko terbaik, pajangan barang dagangan terbaik, dan kampanye iklan terbaik, tetapi jika karyawan toko tidak puas dan tidak terlibat, pengecer berisiko kehilangan hubungan dengan pelanggan, dan akhirnya penjualan.

Pepatah itu benar. Kesan pertama itu penting. Dulu, pengecer bisa saja melakukan kesalahan, dan kesalahan itu tidak akan terlihat seperti sekarang. Pelanggan masa kini sangat ingin berbagi cerita mereka dengan cara yang cepat, dan bisa jadi sangat sulit untuk memulihkannya. Memiliki staf penjualan yang terlibat yang dapat bertindak sebagai duta merek akan sangat penting untuk kesuksesan jangka panjang.

Bagaimana tanggapan para pengecer? Banyak yang mendesain ulang proses perekrutan dan pelatihan mereka. Yang lain melihat program kompensasi, pelatihan, dan bimbingan mereka sebagai cara untuk menarik orang ke posisi ini.

Ini semua merupakan strategi yang berharga, namun, calon karyawan ritel tidak hanya termotivasi oleh paket tunjangan yang ditawarkan. Mereka menginginkan sesuatu yang lebih mendasar: hubungan yang didasarkan pada pemenuhan pribadi, agensi individu, dan kepercayaan.

Dengan hampir sembilan dari sepuluh eksekutif ritel khawatir tentang pergantian karyawan. Jelas, diperlukan pemikiran ulang yang lebih mendasar.

Respon Ritel yang Dipimpin Teknologi

Kabar baiknya adalah mereka sekarang dapat memanfaatkan berbagai teknologi digital, tidak hanya untuk membantu menarik dan melatih karyawan tetapi juga untuk menyediakan pekerjaan yang lebih menarik dan menguntungkan.

Di sinilah teknologi dapat membuat perbedaan. Amy Brar, wakil presiden pengalaman pengguna dan strategi produk di UKG, mengatakannya dengan baik: “Dalam ritel, menjadi tempat yang bagus untuk berbelanja dimulai dengan menjadi tempat yang bagus untuk bekerja. Pengecer yang menggunakan teknologi modern memiliki keuntungan karena mereka dapat menawarkan penjadwalan mandiri dan fleksibilitas seperti platform kerja sambil juga menyediakan fasilitas dan manfaat yang terkait dengan pekerjaan penuh waktu atau paruh waktu yang lebih umum. Ini membantu memenuhi kebutuhan karyawan dan bisnis, yang merupakan formula yang unggul dalam lanskap persaingan saat ini.”

Misalnya, platform digital berbasis cloud dapat membantu menyederhanakan penjadwalan, waktu dan kehadiran, komunikasi karyawan garis depan, dan analisis tenaga kerja. Bila dikombinasikan dengan kecerdasan buatan, platform ini, seperti solusi Pro Workforce Management yang didukung AI dari UKG, benar-benar dapat mulai meningkatkan pengalaman karyawan dengan memberdayakan orang-orang dengan kendali atas jadwal mereka, sekaligus memastikan kebutuhan bisnis terpenuhi, meningkatkan keterlibatan dan retensi. Penawaran seperti inilah yang dapat mendukung kemampuan tenaga kerja garis depan yang lebih luas. Di luar pengalaman karyawan, strategi teknologi holistik juga dapat mengubah pekerjaan itu sendiri, dengan menemukan cara untuk mengoptimalkan dan mengotomatiskan proses; bakat, dengan mencari dan mengembangkan kemampuan yang tepat; dan alat yang dibutuhkan karyawan untuk memberikan pengalaman pelanggan yang luar biasa dan personal.

Meningkatkan Pengalaman Belanja Ritel dengan AI Generatif

Ada juga peluang untuk menggunakan AI generasi baru guna membuka nilai bisnis di setiap bagian bisnis—mulai dari manajemen inventaris hingga interaksi pelanggan. Faktanya, 75% eksekutif ritel yang disurvei oleh Accenture memandang AI generasi baru sebagai instrumen bagi pertumbuhan pendapatan bisnis mereka.

Misalnya, peritel dapat menghadirkan alat penasihat yang didukung AI generasi baru kepada tenaga kerja garis depan ritel untuk lebih meningkatkan pengalaman pelanggan. Itulah yang ingin dilakukan Best Buy dengan peluncuran rangkaian alat baru yang mendukung AI generasi baru untuk membantu agen layanan pelanggannya melayani pelanggan melalui telepon dengan lebih baik.

Alat AI akan membantu petugas layanan kesehatan menilai percakapan pelanggan secara real-time, memberi mereka rekomendasi yang relevan dan berfokus pada manusia saat itu juga. Alat ini juga akan membantu meringkas percakapan, mendeteksi sentimen, dan menggunakan data dari panggilan untuk mengurangi kemungkinan masalah serupa terjadi di masa mendatang.

Best Buy juga tengah berupaya mengembangkan asisten yang didukung Gen AI untuk menyediakan akses yang lebih mudah bagi karyawan toko ke informasi seperti sumber daya perusahaan dan panduan produk. Ini akan memungkinkan mereka membantu pelanggan dengan lebih efisien dari sebelumnya.

Hal ini terjadi karena satu dari tiga konsumen yang disurvei oleh Accenture mengatakan bahwa mereka merasa sulit untuk mendapatkan bantuan dari agen layanan pelanggan. Atau bahkan menghubungi seseorang untuk diajak bicara. Hampir setengahnya mengatakan bahwa layanan pelanggan yang buruk membuat mereka merasa kurang dihargai. Anda dapat melihat bagaimana hal ini dapat menyebabkan banyak orang merasa kurang dihargai.

Hasilnya? Layanan pelanggan yang buruk berisiko kehilangan pendapatan. Bahkan, kegagalan mengelola keluhan dengan baik kini dapat mencapai $887 miliar. Tiga tahun lalu, kerugiannya mencapai $494 miliar, menurut Survei Kemarahan Pelanggan terbaru.

Menarik Generasi Pekerja Ritel Berikutnya

Lalu ada metaverse. Sebagai bagian dari inisiatifnya untuk menarik karyawan generasi baru, Ikea menawarkan posisi rekan kerja berbayar di Roblox. Pengecer tersebut berusaha mempromosikan fakta bahwa mereka menawarkan peluang karier yang hebat, dengan rekan kerja di seluruh bisnis—baik itu lintas departemen atau dari toko ke kantor pusat. Tahap pertama aktivitas akan melihat aplikasi untuk menjadi rekan kerja berbayar di Ikea di Roblox. Ini adalah cara cerdas untuk memberi berbagai konsumen gambaran tentang karier di Ikea.

Menciptakan Kembali Ritel Dengan Teknologi Sebagai Intinya

Saat pengecer bersiap untuk momen belanja utama seperti kembali ke sekolah, Halloween, dan musim belanja liburan 2024, taruhannya bahkan lebih tinggi.

Dengan memanfaatkan teknologi, pengecer memiliki peluang untuk menyediakan tempat kerja guna menarik dan mempertahankan pekerja ritel.