Keadaan Saat Ini dari Komputasi Kuantum

Komputasi Kuantum Berbeda

Komputasi kuantum adalah gagasan menggunakan fisika kuantum untuk melakukan perhitungan, yang berbeda dari metode komputasi berbasis semikonduktor biasa. Alih-alih menghasilkan 0 dan 1 (tidak ada arus atau arus), itu menggunakan “bit kuantum,” disebut kubit, di mana data partikel adalah 0 DAN 1 sekaligus, atau 1, atau 0.

Karena perbedaan fundamental dalam cara kalkulus, komputasi kuantum tidak begitu banyak alternatif dari komputasi “normal” tetapi lebih sebagai pelengkap.

Komputasi standar bekerja dalam cara linier dan berjuang dengan perhitungan yang sangat kompleks, seperti pemodelan iklim, kriptografi, atau konfigurasi 3D molekul kompleks seperti protein. Dan ini adalah jenis perhitungan yang diharapkan komputasi kuantum akan unggul.

Jadi, sementara laptop dan smartphone kita kemungkinan tidak akan pernah menjadi komputer kuantum, mereka bisa merevolusi penelitian ilmiah.

Komputasi Kuantum Sulit

Jadi, dengan janji bahwa komputer kuantum super akan melakukan perhitungan yang thousand kali lebih baik dari yang ada sekarang, tidak mengherankan bahwa banyak penelitian telah dilakukan untuk membuatnya menjadi kenyataan.

Tapi masalahnya adalah menciptakan satu kubit saja secara teknis sangat sulit. Kesulitan pertama adalah komputasi kuantum hanya bekerja pada suhu ultra-rendah, sekitar seratus derajat di atas nol absolut. Hanya dalam kondisi ini beberapa bahan unik berubah menjadi superkonduktor (bahan dengan tidak ada resistansi listrik). Ini menghabiskan energi, mahal, dan sulit untuk dicapai.

Dan kemudian, mengontrol, memanipulasi, dan “membaca” data dalam kubit juga kompleks, biasanya melibatkan laser ultra-presisi, mikroskop atom, dan sensor. Terakhir, gangguan apa pun akan membuat kubit tidak berguna, sehingga vakum yang sempurna perlu dicapai juga.

Sementara chip semikonduktor memanipulasi materi pada skala yang hanya beberapa atom, komputasi kuantum ingin menangani materi pada skala partikel. Yang cukup menonjol, komputer kuantum praktis akan memerlukan ribuan kubit untuk tetap stabil dan berinteraksi dengan satu sama lain.

Komputasi Kuantum Berkembang

Melintasi Ambang 1.000 Kubit

Tim yang dipimpin oleh Profesor Gerhard Birkl dari grup penelitian “Atoms – Photons – Quanta” di Departemen Fisika di TU Darmstadt di Jerman baru saja menciptakan komputer kuantum terbesar yang pernah ada.

Mereka telah menciptakan komputer kuantum dengan 1.000 kubit atomik yang dapat dikontrol secara individual, memenangkan perlombaan di bidang ini melawan banyak tim ilmiah lainnya.

Sumber: Optica

Tanda 1.000 sebagian simbolis tetapi juga sekitar jumlah yang diharapkan diperlukan untuk aplikasi bermakna dari komputer kuantum. Kurang dari itu, mereka sebagian besar merupakan keajaiban ilmiah dan ide yang menjanjikan, tetapi tidak banyak lagi.

Teknik ini menggunakan “penjepit optik,” yang merupakan laser khusus yang dapat memanipulasi atom secara individual. Berkat kemajuan dalam mikro-optik, ini adalah teknik paling menjanjikan dalam komputasi kuantum untuk metode yang dapat diskalakan untuk membangun sistem yang jauh lebih besar.

Sumber: Optica

“Karena jumlah lenslet per sentimeter persegi dengan mudah mencapai 100.000 dan wafer MLA dengan area beberapa ratus sentimeter persegi dapat diproduksi, mereka memiliki potensi besar dalam hal skalabilitas, hanya terbatas oleh daya laser yang tersedia”