apakah penggunaan praktis komputer kuantum dapat dijangkau?
2024-10-05
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
referensi news network melaporkan pada tanggal 5 oktober bahwa menurut laporan di situs mingguan "ilmuwan baru" inggris pada tanggal 30 september, beberapa eksperimen baru-baru ini menunjukkan bahwa para peneliti mungkin dapat mengembangkan komputer kuantum yang berguna pada awal tahun 2029.
menurut laporan tersebut, para peneliti mengatakan eksperimen terbaru ini mewakili tonggak penting dan menandai bahwa kita memasuki era baru. “tiba-tiba, perangkat yang sangat berguna menjadi lebih mudah dijangkau,” kata jamie vicari dari universitas cambridge di inggris.
selama dekade terakhir, sebagian besar perusahaan komputasi kuantum berfokus pada pembuatan perangkat yang semakin besar, dan secara bertahap meningkatkan jumlah qubit dalam sistem. qubit adalah unit dasar informasi kuantum, yang diwujudkan melalui sistem fisik seperti putaran elektron atau polarisasi foton. namun qubit rentan terhadap kesalahan dan tidak dapat menjalankan algoritma yang digunakan di dunia nyata dengan andal.
sekarang, perusahaan-perusahaan tersebut tampaknya mengalihkan perhatian mereka untuk membangun qubit bebas kesalahan, yang dikenal sebagai qubit logika. qubit fisik ini dapat mengurangi kesalahan ke tingkat yang cukup rendah untuk menjalankan algoritma yang konsisten dengan dunia nyata.
“ini menandai penyetelan ulang dan tolok ukur baru untuk segala hal seputar komputasi kuantum,” kata vicari. “ini menarik karena inilah saatnya komputer kuantum mulai berguna.”
pada bulan agustus, peneliti google menerbitkan sebuah makalah yang menunjukkan bahwa ketika membangun qubit logis dengan menambahkan lebih banyak qubit fisik ke komputer, kesalahan tidak akan lepas kendali tetapi melewati ambang batas. setelah lompatan, pada prinsipnya, kesalahan akan berkurang seiring dengan skala sistem. idenya adalah untuk menyebarkan informasi ke sekelompok qubit, sehingga jika kesalahan terjadi pada satu qubit, hal itu tidak mempengaruhi penghitungan keseluruhan.
dan brown dari university college london mengatakan: "situasi yang ideal adalah mengurangi tingkat kesalahan dan meningkatkan kualitas qubit sambil meningkatkan skalanya. melakukan hal-hal ini pada saat yang sama sangatlah sulit, tetapi yang membuat saya optimis adalah bahwa google eksperimen bukti bahwa mereka sedang mencoba.”
namun, roberto bondesan dari imperial college london mengatakan bahwa pekerjaan google tidak melibatkan perhitungan melalui qubit - sebaliknya, para peneliti menunjukkan bahwa qubit ini dapat bertindak sebagai memori.
studi lain yang diterbitkan pada bulan september oleh para peneliti di microsoft dan startup komputasi kuantum quantitative quantum computing menggabungkan qubit dan komputasi yang mengoreksi kesalahan. tim menyiapkan kombinasi qubit yang berbeda, membuat empat qubit logis, dan kemudian melakukan operasi logika dasar pada sistem, seperti mengubah nilai qubit dari positif menjadi negatif.
“mereka memiliki putaran koreksi kesalahan yang lebih sedikit, sehingga memori kuantum mereka memiliki waktu stabilisasi yang lebih singkat, namun juga dapat digunakan untuk melakukan beberapa perhitungan,” kata bondesan.
komputer kuantum dalam penelitian microsoft menggunakan desain perangkat keras yang berbeda dari google, menggunakan serangkaian partikel bermuatan yang terperangkap secara magnetis, bukan kabel superkonduktor.
hal ini memungkinkannya untuk menggunakan teknik koreksi kesalahan yang menyusun qubit dalam struktur geometris yang kompleks (hypercube empat dimensi). “pada prinsipnya, mereka dapat mengkodekan lebih banyak qubit logis dengan lebih sedikit qubit fisik. dalam hal ini, lebih efisien,” kata bondesan.
peneliti lain telah menunjukkan bagaimana koreksi kesalahan dapat dilakukan di lebih banyak komputer kuantum alternatif. benjamin brock dari universitas yale di amerika serikat dan rekan-rekannya menguji teknik koreksi kesalahan yang disebut pengkodean bose, yang mendistribusikan kesalahan ke seluruh getaran komputer kuantum. sistem ini tidak menggunakan qubit, tetapi "qubit berdimensi tinggi", yang dapat mengambil nilai lebih dari 1 dan 0 dan secara teoritis lebih kuat. selain itu, para peneliti dari tim komputasi kuantum amazon mendemonstrasikan jenis pengkodean bose lain yang disebut "qubit kategorikal", yang mirip dengan hasil google, menunjukkan bahwa seiring dengan peningkatan skala sistem, kesalahannya menurun.
“pendekatan google dan microsoft mengikuti komputasi kuantum berbasis qubit yang lebih umum, sedangkan pengkodean bose yang diperkenalkan dalam eksperimen yale dan amazon lebih baru dan eksploratif, namun juga sangat menarik,” kata brown.
brown mengatakan koreksi kesalahan berhasil dilakukan pada sejumlah desain dan eksperimen berbeda, menunjukkan bahwa hasil teoretis sebelumnya dapat diterapkan pada sistem dunia nyata. dia berkata: "ada banyak ide teoretis yang bagus tentang komputasi kuantum yang toleran terhadap kesalahan dan koreksi kesalahan, namun tidak satupun yang terbukti, atau telah dibuktikan dengan cara yang sangat terbatas atau terbatas pada kasus-kasus khusus. banyak hal telah benar-benar berubah banyak perubahan dalam beberapa tahun terakhir. kami mencapai sejumlah pencapaian penting, menunjukkan berbagai aspek komputasi kuantum yang toleran terhadap kesalahan.”
namun, laju kemajuan mungkin terhambat dan sistem yang sepenuhnya toleran terhadap kesalahan mungkin tetap berada di luar jangkauan, yang dapat menghancurkan harapan yang dimunculkan oleh google dan ibm dalam jangka waktu yang optimis. “saya akan terkejut jika hal ini berjalan dengan baik,” kata brown. “saya pikir akan ada hambatan. masing-masing platform ini akan berkembang sejauh yang mereka bisa sampai mencapai hambatan. sulit untuk memprediksi di mana hambatan tersebut akan muncul. " ( dikompilasi/xiong wenyuan)
