IBM Sambungkan Dua “Kulkas Kuantum”, Buka Jalan Menuju Komputer 1.000 Qubit

Amerika Serikat – Perkembangan komputer kuantum IBM memasuki tahap baru setelah perusahaan berhasil menghubungkan dan mendinginkan dua modul kriogenik dalam satu sistem. Teknologi tersebut menjadi bagian penting dari rencana IBM membangun komputer kuantum berskala jauh lebih besar dan lebih tahan terhadap kesalahan.

Komputer kuantum memiliki persoalan yang tidak biasa. Qubit yang menjadi pusat perhitungannya harus beroperasi dalam kondisi ekstrem agar sifat kuantumnya dapat dipertahankan.

Karena itu, mesin kuantum membutuhkan sistem pendinginan kriogenik berukuran besar. IBM kini mencoba membuat sistem tersebut menjadi modular sehingga kapasitasnya dapat diperluas tanpa hanya mengandalkan satu ruang pendingin raksasa.

Komputer Kuantum IBM Butuh Suhu Ekstrem

Dalam pengujian terbaru, dua modul kriogenik berhasil disambungkan dan kemudian didinginkan sebagai satu lingkungan.

Pengujian awal mencapai sekitar 4 Kelvin dalam waktu kurang dari lima hari. Namun, perangkat kuantum sebenarnya membutuhkan bagian sistem yang bekerja pada temperatur jauh lebih rendah lagi.

Pendekatan modular menjadi penting karena ukuran komputer kuantum terus bertambah.

Semakin banyak qubit yang digunakan, semakin kompleks pula kebutuhan kabel, elektronik, kontrol, dan pendinginan.

Dua “Kulkas” Bisa Digabungkan

Alih-alih membangun satu sistem kriogenik yang terus membesar, IBM mengembangkan konsep yang memungkinkan beberapa modul dihubungkan.

Bayangkan sebuah pusat data yang dapat diperluas dengan menambahkan rak server baru. Konsep serupa ingin diterapkan pada infrastruktur pendinginan komputer kuantum.

Setiap modul baru IBM disebut menyediakan hingga 12 kali lebih banyak ruang kabel dibandingkan sistem sebelumnya.

Ruang tersebut diperlukan untuk membawa sinyal menuju prosesor kuantum sekaligus menghubungkan berbagai komponen mesin.

Targetkan Sedikitnya 1.000 Qubit Terprogram

Pengembangan ini berhubungan dengan ambisi IBM menuju komputer kuantum fault-tolerant atau tahan kesalahan.

Arsitektur kriogenik modular tersebut dirancang untuk mendukung sistem dengan setidaknya 1.000 qubit yang dapat diprogram.

Namun, jumlah qubit bukan satu-satunya ukuran kemajuan.

Salah satu masalah terbesar komputer kuantum adalah error. Qubit sangat sensitif terhadap gangguan sehingga perhitungan dapat menghasilkan kesalahan sebelum operasi kompleks selesai.

Karena itu, industri sedang mengembangkan quantum error correction untuk membuat mesin kuantum lebih andal.

Komputer Kuantum Bisa Terus Diperbesar

Keuntungan terbesar desain baru terletak pada skalabilitas.

Jika satu ruang kriogenik mencapai batas kapasitasnya, pengembang secara teoritis dapat menambahkan modul lain dan menghubungkannya ke sistem.

IBM menyebut keberhasilan menggabungkan dua modul sebagai tonggak menuju infrastruktur yang dibutuhkan untuk komputasi kuantum fault-tolerant berskala besar.

Pendekatan tersebut juga memperlihatkan bahwa persaingan komputer kuantum bukan hanya mengenai siapa yang mampu membuat prosesor terbaik.

Pendinginan, kabel, elektronik kontrol, koreksi kesalahan, dan kemampuan menghubungkan banyak komponen menjadi persoalan teknik yang sama pentingnya.

Era Komputer Kuantum Besar Semakin Dekat

Komputer kuantum belum menggantikan laptop atau superkomputer konvensional. Teknologi ini dikembangkan untuk menangani jenis persoalan tertentu yang sangat sulit diselesaikan menggunakan komputer klasik.

Potensi penggunaannya mencakup penelitian material, kimia, optimasi, hingga penemuan obat.

Keberhasilan menyambungkan dua sistem pendingin tidak berarti komputer kuantum universal berskala besar sudah selesai dibuat. Namun, pencapaian tersebut mengatasi salah satu persoalan infrastruktur yang harus diselesaikan sebelum jumlah qubit dapat berkembang jauh lebih besar.

Perkembangan komputer kuantum IBM kali ini memperlihatkan bahwa perlombaan kuantum tidak hanya berlangsung di dalam chip. Bahkan teknologi untuk membuat mesin tetap sangat dingin dapat menentukan seberapa besar komputer kuantum masa depan dapat dibangun.