Perusahaan komputasi kuantum Quantinuum baru-baru ini mengumumkan komputer kuantum yang menurutnya mengungguli hasil komputer Google sebanyak 100 kali lipat.

Hasil Google tahun 2019 menggunakan tes khusus yang disebut benchmark entropi silang linier dalam upaya untuk menunjukkan supremasi kuantumtitik di mana komputer kuantum mengungguli komputer biasa (atau klasik) terkini.

Apa tepatnya adalah komputer kuantum?

Komputer kuantum beroperasi pada bit kuantum. Bit kuantum (disingkat qubit) seperti bit komputer biasa, kecuali nilainya dapat berupa 0 dan 1 secara bersamaan. Berkat kekhasan kuantum ini, komputer dapat mempertimbangkan lebih banyak solusi untuk suatu masalah lebih cepat daripada komputer klasik. Pada akhirnya, komputer kuantum seharusnya dapat memecahkan masalah yang tidak dapat dipecahkan oleh komputer klasik.

Namun, komputer kuantum tidak terlihat seperti komputer biasa. Itu karena qubit-nya sering kali berupa atom-atom yang sangat dingin, yang disusun dalam suatu susunan. Didinginkan hingga tingkat tersebut, atom-atom tersebut memasuki keadaan kuantum. Saat salah satu nilai qubit menjadi pasti, keadaan kuantum mengalami dekoherensi dan operasi kuantum pun berantakan. Karena alasan itu, komputer kuantum sebagaimana adanya saat ini hanya berada dalam pengaturan penelitian dan laboratorium khusus.

Apa yang dilakukan komputer kuantum Quantinuum?

Komputer Quantinuum mengungguli pencapaian signifikan tahun 2019 oleh prosesor Sycamore milik Google, yang memerlukan waktu sekitar 200 detik untuk melakukan tugas yang memerlukan waktu sekitar 10.000 tahun bagi superkomputer klasik tercanggih.

Untuk mencapai hasil tersebut, tim Quantinuum meningkatkan prosesor H2-1 dari sistem 32-qubit menjadi sistem 56-qubit, sehingga meningkatkan daya komputasinya secara signifikan. Menurut rilis Quantinuum, komputer kuantumnya juga menjalankan algoritmanya dengan daya sekitar 30.000 kali lebih sedikit daripada yang dibutuhkan komputer klasik untuk menjalankan operasi tersebut.

Yang terpenting, komputer Quantinuum mencapai rekor baru untuk tolok ukur entropi silang, metrik yang digunakan untuk membandingkan kinerja berbagai komputer kuantum. Tolok ukur ini mengukur kekuatan sistem kuantum; semakin berisik sistemnya, semakin buruk (mendekati nol daripada 1) hasil yang Anda dapatkan. Skor Google tahun 2019 pada tolok ukur entropi silang adalah ~.002; skor H2-1 adalah ~.35. “Berbeda dengan pengumuman sebelumnya yang terkait dengan eksperimen XEB, 35% merupakan langkah signifikan menuju batas fidelitas 100% yang ideal di mana keunggulan komputasional komputer kuantum terlihat jelas,” ungkap Quantinuum melepaskanTim riset saat ini dihosting di server pracetak arXiv.

Perangkap ion Quantinuum H2-1 dengan 56 qubit. Gambar © Quantinuum

Apa lagi yang dilakukan komputer kuantum?

Komputer kuantum merupakan tempat uji coba bagi masa depan informasi—yaitu, cara orang menyimpan dan memindahkan data, serta menghitung informasi baru. Tahun lalu, tim peneliti lain menunjukkan bagaimana komputer kuantum dapat menjalankan komputasi dengan cara yang sangat mirip dengan perjalanan waktu.

“Eksperimen yang kami gambarkan tampaknya mustahil dipecahkan dengan fisika standar (bukan kuantum), yang mengikuti arah panah waktu normal,” kata David Arvidsson-Shukur, fisikawan kuantum di Universitas Cambridge dan penulis utama studi tersebut, kepada Gizmodo saat itu. “Jadi, tampaknya keterikatan kuantum dapat menghasilkan contoh yang secara efektif terlihat seperti perjalanan waktu.”

Tahun sebelumnya, tim lain mengklaim mereka berhasil menciptakan lubang cacing kuantum—portal tempat informasi kuantum dapat bergerak seketika.

Quantinuum juga telah meliput berita (tanpa bermaksud bercanda). Pada tahun 2022, sebuah tim yang menggunakan komputer Quantinuum berhasil menciptakan fase materi baru dengan menembakkan laser ke qubit yang membaca deret Fibonacci.

Komputasi kuantum terkadang seperti fiksi ilmiah, karena tampaknya sangat aneh untuk memanfaatkan ranah di luar fisika klasik untuk membuat kalkulasi yang rumit. Namun, sistemnya terus membaik, dan aplikasinya beragam (meskipun beberapa di antaranya hanya khayalan). Untuk saat ini, komputasi kuantum hanya digunakan untuk penelitian, tetapi komputer kuantum perlahan-lahan menciptakan dunia masa depan saat ini.

Fuente