Komputer Quantum: Tes selesai, penggunaan dunia nyata sangat jauh

Dalam komputasi klasik, panas bersekongkol dengan waktu untuk memaksakan kendala pada kemungkinan. Di era tabung vakum, perhitungan panjang tidak dapat diselesaikan karena peralatan akan terbakar.

Pemerintah tidak perlu gelisah lagi untuk mendapatkan akses komunikasi yang aman di media sosial, karena komputer kuantum, yang kedatangan baru saja diklaim , akan membuat keamanan kriptografi menjadi mubazir.

Apa yang diklaim, dan disengketakan

Pada pertengahan September, sebuah makalah penelitian yang ditulis oleh para ilmuwan di 14 institusi dan laboratorium, yang dipimpin oleh Google AI Quantum di Mountain View, muncul di situs web NASA, dan menghilang secara misterius, meninggalkan komunitas ilmiah dan matematika gelisah di belakangnya. Kegembiraan mereka bukannya tidak beralasan, karena koran itu mengklaim supremasi kuantum — pengembangan mesin kuantum bernama Sycamore yang dapat memecahkan masalah yang tidak dapat dilakukan komputer klasik, karena alasan praktis.

Dalam komputasi klasik, panas bersekongkol dengan waktu untuk memaksakan kendala pada kemungkinan. Di era tabung vakum, perhitungan panjang tidak dapat diselesaikan karena peralatan akan terbakar. Sirkuit terintegrasi semikonduktor modern juga menghasilkan panas, tidak cukup untuk membakar, tetapi cukup untuk memperlambat. Google mengklaim bahwa Sycamore memecahkan masalah dalam waktu sekitar 200 detik yang akan memakan waktu sekitar 10.000 tahun bagi superkomputer papan atas. Hasilnya - dalam makalah yang telah menghilang secara misterius - secara resmi muncul di Nature pada hari Rabu, memperkuat klaim bahwa ambang batas dalam komputasi, yang diantisipasi sejak Paul Benioff, Richard Feynman dan Yuri Manin membuka diskusi pada 1980-an, telah dilewati.

Sementara itu, para peneliti di IBM telah menentang temuan Sycamore, dengan menyatakan bahwa komputer klasik tertinggal 10.000 tahun karena dikonfigurasi secara tidak efisien. Menendang ban dan membersihkan busi, menurut mereka, akan menutup celah dengan tangan kosong. Masalahnya tetap dalam ketegangan sampai IBM mereplikasi tes benchmark. Menurut metode sains, pertanyaannya tetap terbuka sampai ia menerbitkan temuannya sendiri.

Beberapa negara bagian

Sejak Perdana Menteri Kanada Justin Trudeau menjelaskan komputasi kuantum kepada seorang jurnalis chaffing di Perimeter Institute of Theoretical Physics, tidak banyak yang harus dijelaskan. Cukuplah untuk mengatakan bahwa sementara mesin klasik memproses bit informasi yang diwakili oleh status 0 dan 1, mewakili hidup dan mati, mesin kuantum memanipulasi qubit atau bit kuantum. Mereka memiliki dua sifat yang dapat memproses data dengan urutan besaran yang lebih tinggi — superposisi dan keterjeratan.

Meskipun sifat kuantum dan dunia kasar pada dasarnya berbeda, ini dapat diilustrasikan dengan analogi kucing Schrödinger, hewan malang yang terperangkap dalam kotak dengan sesuatu yang berpotensi mematikan, seperti tabung gas beracun. Di dunia kasar, kami berasumsi bahwa kucing itu hidup sampai gas dilepaskan, setelah itu mati. Tetapi pada tingkat kuantum, fenomena runtuh menjadi satu keadaan hanya ketika mereka diamati. Di semua waktu lain, mereka ada di semua kemungkinan keadaan. Kucing itu terlihat mati atau hidup hanya ketika pengamat membuka kotak itu. Di semua waktu lain, itu mati dan hidup, dalam keadaan superposisi. Juga, jika kucing dapat meledakkan gas secara tidak sengaja, statusnya dan tabungnya terkait erat.

Ini adalah keterjeratan, yang disebut Einstein sebagai aksi seram di kejauhan. Dua partikel subatomik yang terjerat dapat terpisah beberapa tahun cahaya, namun saling terkait. Komputer kuantum menggunakan dua sifat ini untuk mencapai kecepatan dan ruang komputasi yang akan mengalahkan mesin klasik, dengan mengkodekan data ke dalam keadaan kuantum dan melakukan operasi kuantum di atasnya.

Dijelaskan: Apa itu supremasi kuantum dalam komputasi, yang dicapai oleh Google?

Sundar Pichai dengan salah satu Komputer Kuantum Google di lab Santa Barbara, California, AS. (Foto via Reuters)

Mil untuk pergi

Apa arti kedatangan komputasi kuantum bagi Anda dan saya? Tidak banyak. Tidak segera. Karena Sycamore hanya melakukan tes benchmark yang tidak memiliki penggunaan di dunia nyata, dan Google tidak dapat menerapkannya untuk mencapai dominasi dunia minggu depan. Bahkan jika itu telah menunjukkan supremasi kuantum, itu bisa memakan waktu bertahun-tahun atau dekade agar teknologi tersedia secara bebas.

Qubit hanya stabil pada suhu kriogenik, dan hanya pemerintah dan perusahaan besar yang dapat berharap untuk menyimpan komputer kuantum di tempat. Kita semua harus bergantung pada komputasi awan dan perangkat lunak sebagai layanan. Bukan rig paling keren jika Anda bercita-cita untuk meretas cahaya hidup dari Gmail, misalnya.

Tetapi pada awalnya, pemerintah dan perusahaan akan menjadi satu-satunya pengguna komputasi kuantum, karena hanya mereka yang tertarik dengan pertanyaan yang dijawabnya. Komputer kuantum diajukan oleh Feynman untuk memodelkan sistem kuantum. Sekarang, itu akan digunakan di laboratorium untuk sistem pemodelan yang ada di dunia nyata hanya dalam kondisi ekstrim, seperti di Large Hadron Collider.

Komponen Komputer Quantum Google di lab Santa Barbara, California, AS. (Foto via Reuters)

Lab akan dapat menghasilkan karya mutakhir tanpa harus berinvestasi dalam infrastruktur skala besar, dan mungkin tidak harus berkolaborasi lintas negara dan benua. Komputer kuantum juga akan berguna untuk tugas-tugas yang menangani sejumlah besar data. Penambangan data dan kecerdasan buatan akan menjadi penerima manfaat utama, bersama dengan ilmu-ilmu yang menangani volume data, dari astronomi hingga linguistik.

Jangan lewatkan dari Dijelaskan | Dushyant Chautala: Lebih tua dari usianya, 'buddha' berusia 31 tahun ini terhubung dengan semua orang

Sisi kegelapan

Sisi gelap komputasi kuantum adalah efek mengganggu yang akan terjadi pada enkripsi kriptografi, yang mengamankan komunikasi dan komputer. Enkripsi bergantung pada bilangan prima yang sangat besar, yang berfungsi sebagai benih dari mana kunci kriptografi dihasilkan dan dipertukarkan oleh pihak-pihak yang terlibat dalam percakapan. Ini berfungsi karena enkripsi dan dekripsi secara operasional asimetris. Lebih mudah bagi komputer untuk mengalikan bilangan prima yang sangat besar daripada memfaktorkan suatu produk ke bilangan prima penyusunnya. Perbedaan ini membuat pesan WhatsApp Anda tetap pribadi, tetapi jika kemungkinannya diimbangi oleh komputer yang sangat kuat, privasi online akan mati.

Teknologi tidak selalu menjadi solusi. Seringkali menimbulkan masalah baru, dan penyelesaiannya terletak pada undang-undang. Jauh setelah lahirnya media sosial dan kecerdasan buatan, kini ada tuntutan untuk mengaturnya. Akan lebih bijaksana untuk mengembangkan kerangka peraturan untuk komputasi kuantum sebelum tersedia secara luas. Ini adalah teknologi transformatif yang penggunaannya di masa depan, di seluruh spektrum sektor yang luas mulai dari analisis data hingga geopolitik, tidak dapat sepenuhnya diantisipasi. Dalam pengertian itu, ini seperti teknologi nuklir, yang diatur oleh rezim global 23 tahun setelah Hiroshima oleh Non-Proliferation Treaty. Akan berguna untuk mengatur komputasi kuantum sekarang, atau setidaknya menentukan batas penggunaan yang sah.

Bagikan Dengan Temanmu: