JAKARTA | ARTIK.ID - Untuk pertama kalinya, sebuah komputer kuantum telah meningkatkan hasil perhitungannya dengan memperbaiki kesalahan secara berulang di tengah perhitungan menggunakan teknik yang disebut koreksi kesalahan kuantum.
Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa komputer kuantum membutuhkan koreksi kesalahan untuk mencapai potensinya dalam memecahkan masalah yang tidak dapat dipecahkan oleh komputer "klasik" standar.
Baca Juga: Teknologi Kuantum akan Merevolusi Peradaban Manusia, Ini Faktanya
Komputer kuantum melakukan perhitungan menggunakan bit kuantum, atau qubit, yang tunduk pada fisika kuantum tetapi rentan terhadap gangguan yang menyebabkan kesalahan.
Dalam koreksi kesalahan kuantum, beberapa qubit yang rusak digabungkan untuk membuat qubit yang andal, yang disebut qubit logis, yang kemudian digunakan untuk melakukan perhitungan. Upaya sebelumnya menemukan bahwa koreksi kesalahan justru memperburuk perhitungan, bukan memperbaikinya, atau hanya mendeteksi kesalahan tanpa benar-benar memperbaikinya.
Kini, para ilmuwan telah melakukan beberapa putaran operasi dan koreksi kesalahan pada delapan qubit logis. Para peneliti dari Microsoft dan perusahaan komputasi kuantum Quantinuum melaporkan hasil ini pada 10 September di Quantum World Congress di Tysons, Va., dan dalam sebuah makalah yang dipublikasikan secara daring di arXiv.org.
Operasi yang dilakukan dalam perhitungan tersebut memberikan qubit dengan korelasi yang disebut keterikatan kuantum. Perhitungan yang telah dikoreksi memiliki tingkat kesalahan sekitar sepersepuluh dari perhitungan yang dilakukan dengan qubit asli yang rentan terhadap kesalahan, yang disebut qubit "fisik."
Para peneliti juga berhasil mengikat 12 qubit logis, jumlah terbesar dari qubit logis yang pernah terikat. Tingkat kesalahan untuk keadaan yang terikat ini kurang dari seperduapuluh dari keadaan yang setara yang dicapai menggunakan qubit fisik awal komputer.
"Koreksi kesalahan bekerja ini sangat besar, Ini adalah arah yang perlu kita tuju untuk komputasi kuantum yang andal" kata ilmuwan komputer Krysta Svore dari Microsoft, dikutip dari sciencenews, Rabu (11/9).
Para peneliti menggunakan komputer kuantum yang dikembangkan oleh perusahaan Quantinuum, dengan 56 qubit yang terbuat dari atom yang bermuatan listrik, atau ion. Qubit-qubit tersebut digabungkan untuk membuat qubit logis.
Untuk memperbaiki kesalahan, ada berbagai skema yang ada, dan masing-masing dapat memperbaiki sejumlah kesalahan tertentu. Perangkat dalam studi ini menggunakan skema koreksi kesalahan yang hanya dapat memperbaiki satu kesalahan.
"Jika komputer membuat dua kesalahan, para peneliti tidak dapat memperbaiki kesalahan tersebut, sehingga mereka mendeteksi kesalahan dan membuang hasilnya untuk menghindari hasil yang tidak akurat," ungkap Krysta Svore.
Dalam pencapaian terbaru lainnya, para peneliti dari Google melaporkan pada 24 Agustus lalu, bahwa koreksi kesalahan meningkatkan lama waktu sebuah qubit dapat menyimpan informasi di dalam memori, meskipun tim tersebut tidak melakukan perhitungan dengannya.
"Secara keseluruhan, hasil dari Microsoft dan Google menunjukkan bahwa koreksi kesalahan bekerja seperti yang kami harapkan," kata Ken Brown, seorang insinyur kuantum di Duke University dan penasihat ilmiah untuk perusahaan komputasi kuantum IonQ.
Namun, perbaikan lebih lanjut masih diperlukan. Hasil dari Microsoft belum menunjukkan komputer kuantum universal, yaitu komputer yang dapat melakukan semua operasi yang mampu dilakukan oleh komputer kuantum.
"Tantangan besar berikutnya adalah mendapatkan cukup sumber daya, sehingga Anda benar-benar dapat melakukan komputasi kuantum universal penuh pada banyak qubit logis," ujar Brown.
Dalam studi lain, peneliti Microsoft menggabungkan komputasi klasik berkinerja tinggi, kecerdasan buatan, dan komputasi kuantum untuk melakukan perhitungan kimia, yang sebenarnya dapat dilakukan tanpa komputer kuantum, tetapi studi tersebut merupakan bukti konsep.
Perhitungan itu menggunakan dua qubit logis, dan para peneliti menemukan bahwa hasilnya lebih baik dibandingkan dengan perhitungan yang dilakukan dengan qubit fisik yang rentan terhadap kesalahan.
Di masa depan, ketika komputer kuantum memiliki lebih banyak qubit logis, perhitungan kimia semacam ini dapat membuka rahasia yang tidak dapat diakses oleh komputer klasik. Para ilmuwan berharap mesin-mesin ini dapat mengungkap cara membuat pupuk dengan lebih efisien, atau cara mengekstraksi karbon dari atmosfer untuk memerangi pemanasan global.
"Pada intinya, kami ingin menyelamatkan dan memberi makan planet kami," kata Svore.
Editor : Fudai
