Apakah Qubit Kuantum Dilebih-lebihkan? Perdebatan Fisika Rasional

Komputer kuantum adalah segmen inovasi dalam komputasi yang paling menjanjikan sekaligus paling membingungkan. Di satu sisi, komputer kuantum menjanjikan kemampuan melakukan perhitungan yang sebaliknya mustahil, dan tampaknya kadang melanggar setiap aturan dan batasan komputer biasa.

Di sisi lain, mereka sangat sulit dibangun dan untuk meningkatkan daya komputasinya ke tingkat yang berguna. Dan masih banyak hal yang belum kita pahami tentang fisika kuantum, sehingga konsep komputer kuantum rentan terhadap kejutan tak terduga. Misalnya, teori gravitasi kuantum yang tepat telah lama menghindar selama beberapa dekade, berpotensi menunjukkan adanya cacat mendasar dalam pemahaman kita tentang mekanika kuantum.

Ide terakhir tentang keterbatasan fundamental dari fisika kuantum itu sendiri baru-baru ini dikembangkan lebih lanjut oleh Tim Palmer, seorang peneliti di Universitas Oxford, yang paling dikenal karena karyanya pada teori chaos dan iklim.

Dia berpendapat bahwa sifat matematis fundamental ruang kuantum mungkin secara inheren membatasi kapasitas aktual komputer kuantum, jauh lebih dari yang diperkirakan sebelumnya.

Ia mempublikasikan studinya di jurnal ilmiah bergengsi PNAS¹, dengan judul “Rational quantum mechanics: Testing quantum theory with quantum computers”.

Memahami Hype: Bagaimana Komputer Kuantum Bekerja?

Sebelum membahas ide Profesor Palmer, ada baiknya memahami apa yang membuat komputer kuantum istimewa.

Bagian kunci adalah bahwa alih-alih bit “diskrit” dengan nilai 1 & 0 seperti komputer biasa, qubit pada komputer kuantum menampilkan superposisi kuantum dan keterikatan.

Dalam istilah sederhana, ini berarti setiap qubit secara inheren dapat menyimpan informasi yang lebih kompleks sekaligus, sehingga perhitungan dengan matriks matematika yang rumit menjadi lebih mudah.

Jadi untuk kumpulan data kompleks dengan banyak nilai yang mungkin untuk setiap titik data, seperti nilai spin elektron atau atom dalam chip atau elektroda baterai, komputer kuantum dapat menangani kompleksitas yang meningkat, dengan setiap qubit tambahan meningkatkan kapasitas secara eksponensial.

Sebaliknya, komputer biasa hanya menambah satu kapasitas baru pada satu waktu, satu bit baru pada satu waktu, sehingga perhitungan yang menjadi semakin kompleks secara eksponensial setiap kali titik data baru ditambahkan menjadi cepat tidak dapat dikelola, dengan kompleksitas yang berkembang cepat melampaui kapasitas bahkan superkomputer klasik terbaik sekalipun.

Setidaknya itulah teorinya, didukung oleh konsep arus utama tentang cara kerja fisika kuantum klasik. Namun Profesor Palmer berargumen bahwa ini tidak benar.

Mekanika Kuantum vs. Fisika Kuantum Rasional (RaQM)

Apa Itu Ruang Hilbert? Kerangka Kekuatan Kuantum

Konsep “arus utama” fisika kuantum umumnya dikelompokkan di bawah istilah “mekanika kuantum” (QM) dan menjelaskan fenomena kompleks yang sering kontra-intuitif yang terjadi pada skala kuantum.

Elemen kunci yang relevan dengan komputer kuantum adalah gagasan ruang Hilbert. Konsep ini memperluas ruang 2D atau 3D yang familiar menjadi sejumlah dimensi apa pun dan menciptakan kerangka matematika tempat sebagian besar fisika kuantum dibangun.

“Ruang Hilbert adalah konsep matematika dalam geometri linear yang mendefinisikan ruang berdimensi tak hingga. Dengan kata lain, ia mengambil konsep geometris yang terbatas pada ruang dua‑ dan tiga‑dimensi dan memperluasnya sehingga dapat digunakan dengan jumlah dimensi tak terbatas.”

Karena ia merupakan alat fundamental dalam fisika kuantum, ia jarang dipertanyakan. Dan tentu saja ia merupakan gagasan “nyata” secara umum, karena memungkinkan sebagian besar prediksi fisika kuantum yang telah dikonfirmasi secara eksperimental.

“Ruang Hilbert sangat penting dalam bidang seperti mekanika kuantum, di mana mereka menyediakan kerangka matematika untuk memahami perilaku partikel pada skala mikroskopik. Ini mencakup aplikasi dalam menyelesaikan persamaan kompleks seperti persamaan Schrödinger (SDGR ), yang menggambarkan bagaimana sistem kuantum berkembang seiring waktu.”

Dalam interpretasi klasiknya, jumlah dimensi dalam ruang Hilbert tumbuh secara eksponensial seiring dengan jumlah qubit yang digunakan oleh komputer kuantum. Interpretasi ini sepenuhnya bergantung pada sifat kontinu ruang Hilbert, yaitu gagasan yang ditantang oleh Profesor Palmer.

Fisika Kuantum Rasional: Menantang Kontinuum

Teori yang dipublikasikan oleh fisikawan Oxford menantang anggapan bahwa ruang Hilbert berperilaku demikian, dan menunjukkan bahwa elusivitas gravitasi kuantum dapat menjadi indikasi bahwa hal ini memang terjadi. Ia menyebut teorinya “mekanika kuantum rasional” (RaQM).

“Kami memperkenalkan teori fisika kuantum berdasarkan gagasan bahwa sifat kontinu ruang keadaan mekanika kuantum mendekati sesuatu yang secara inheren diskrit, dan berargumen bahwa alasan diskrititas tersebut adalah gravitasi.”

Gagasannya adalah bahwa ruang Hilbert memang bersifat berbutir, namun dengan skala yang sangat kecil, karena gravitasi sangat lemah dibandingkan dengan gaya fisik fundamental lainnya. Ia mengembangkan ide‑ide ini lebih lanjut dalam makalah ilmiah pendamping² berjudul “Menyelesaikan Misteri Mekanika Kuantum: Mengapa Alam Membenci Kontinuum”.

Tanpa masuk ke detail matematis, dianggap bahwa keadaan kuantum hanya didefinisikan relatif terhadap observabel “rasional” tertentu. Hal ini menghasilkan pemahaman yang sedikit berbeda tentang bilangan kompleks seperti bilangan imajiner √(-1) atau yang disebut kuaternion, yang memungkinkan interpretasi realistis dari keadaan kuantum dalam RaQM, dibandingkan dengan QM.

Atau seperti yang dikatakan Profesor Palmer, teorinya menghilangkan beberapa paradoks terkenal fisika kuantum, seperti kucing Schrödinger.

“Dalam RaQM, kucing tidak lagi secara bersamaan hidup dan mati.”

Batas 1.000 Qubit: Implikasi Praktis untuk Masa Depan

Bagian penting dari premis komputer kuantum ultra‑kuat adalah bahwa menambah lebih banyak qubit menambah lebih banyak “dimensi” untuk dikerjakan pada masalah matematika. Asumsi ini didasarkan pada gagasan adanya “pasokan tak terbatas” penyimpanan data baru (dimensi) oleh ruang Hilbert seiring penambahan qubit ke sistem.

Dengan demikian, ide Profesor Palmer akan memiliki implikasi serius bagi komputer kuantum.

Jika ini benar, konten informasi dalam keadaan kuantum tumbuh secara linear dengan jumlah qubit, bukan secara eksponensial seperti yang diperkirakan sebelumnya, pada dasarnya merusak premis terbesar komputer kuantum.

“Di atas jumlah kritis qubit yang terentang, tidak cukup informasi dalam keadaan kuantum untuk mengalokasikan bahkan satu bit informasi ke setiap dimensi ruang Hilbert. Ketika hal ini terjadi, algoritma kuantum yang memanfaatkan seluruh ruang Hilbert tidak lagi memiliki keunggulan kuantum dibandingkan algoritma klasik.”

Makalah tersebut memperkirakan ambang ini dapat tercapai ketika komputer kuantum melebihi kira‑kira beberapa ratus hingga 1.000 qubit yang dikoreksi kesalahan.

Perlu dicatat bahwa ini jauh di bawah ambang yang diharapkan diperlukan untuk memecahkan tingkat enkripsi penting, misalnya, 4.099 qubit diperlukan untuk memecahkan kunci RSA 2048‑bit menggunakan algoritma Shor, algoritma kuantum yang paling mungkin berguna untuk tujuan praktis.

Jika Profesor Palmer benar, ini dapat berarti bahwa enkripsi akan selamanya tetap aman dari komputer kuantum sebagaimana kita memahaminya saat ini.

Karena banyak prototipe komputer kuantum mendekati batas ini, baik secara mandiri maupun melalui jaringan, kita kemungkinan akan segera mengetahui apakah ide ini benar.

“‘QM telah memenuhi semua tantangan eksperimental yang dilemparkan kepadanya dan jadi, dalam makalah ini, saya mengusulkan sebuah eksperimen yang dapat dilakukan dalam beberapa tahun – jika mempercayai peta jalan teknologi kuantum – untuk menguji RaQM melawan QM.’”

Konsep ini juga dapat memiliki dampak besar bagi fisika kuantum, jika terbukti benar, jauh melampaui pembatasan potensi komputer kuantum. Hal itu sendiri dapat membuat komputer kuantum sangat penting, meskipun aplikasi praktisnya lebih terbatas daripada yang diharapkan sebelumnya.

“Jika komputer kuantum menyediakan eksperimen tidak hanya untuk menemukan teori penerus mekanika kuantum, tetapi lebih penting lagi untuk menemukan teori yang menyatukan fisika kuantum dan gravitasi, itu pasti akan menjadi hasil yang luar biasa baik bagi semua kerja yang telah dilakukan pada komputasi kuantum selama bertahun‑tahun.”

Intisari Investasi Strategis: Mengelola Risiko Kuantum

Konsep baru ini jauh dari terbukti, dan sebenarnya merupakan penyimpangan radikal dari konsensus fisikawan tentang mekanika kuantum. Jadi untuk saat ini, ini hanyalah teori yang sangat menarik, namun belum terbukti, yang hanya ada dalam matematika teoretis.

Namun demikian, hal ini harus menjadi perhatian bagi investor dalam saham komputasi kuantum, karena mengingatkan kita bahwa fisika kuantum masih sangat belum dipahami sepenuhnya, dan menyimpan potensi baik untuk kemungkinan baru yang mengejutkan maupun batasan dalam aplikasi praktisnya.

Elemen lain adalah bahwa jika enkripsi secara permanen aman dari komputer kuantum, maka Bitcoin juga aman, yang baru-baru ini mengalami narasi bahwa akan segera “terpecahkan” oleh kemajuan komputasi kuantum, topik yang juga kami bahas dalam “The Post-Quantum Investment Audit: Top 10 Stocks for 2026”.

Jadi mungkin masuk akal untuk menyeimbangkan kedua risiko tersebut satu sama lain:

• Jika komputer kuantum mencapai ambang maksimum 1.000+ qubit, Bitcoin aman, dan narasi yang menurunkan harga Bitcoin menghilang.
• Jika Profesor Palmer salah, komputer kuantum memang dapat mengancam bagian Bitcoin dalam portofolio, tetapi mereka juga akan mampu melakukan keajaiban perhitungan yang sulit dibayangkan dalam enkripsi serta pemahaman yang lebih dalam tentang dunia material.

Jadi portofolio yang mencampur saham komputasi kuantum dan cryptocurrency kemungkinan akan paling efektif mengurangi kedua kemungkinan tersebut.

Untuk investasi komputasi kuantum, Anda dapat merujuk laporan investasi kami tentang Honeywell dan anak perusahaan komputasi kuantumnya, Quantinuum, atau artikel kami “5 Perusahaan Komputasi Kuantum Terbaik Tahun 2025”.

References:

<sup>1. Tim Palmer. Mekanik kuantum rasional: Menguji teori kuantum dengan komputer kuantum. PNAS. 123 (12) e2523350123. 16 Maret 2026. https://doi.org/10.1073/pnas.2523350123
2. Tim Palmer. Memecahkan Misteri Mekanika Kuantum: Mengapa Alam Membenci Kontinuum.Proceedings of the Royal Society. 18 Februari 2026. https://arxiv.org/abs/2602.16382</sup>