Komputer kuantum memang ada, namun ketidakstabilannya menimbulkan tantangan besar terhadap kegunaannya. Tingkat kesalahan yang tinggi saat ini menghalangi teknologi revolusioner ini untuk mencapai potensi maksimalnya. Namun, kemajuan ilmiah terkini menunjukkan bahwa solusi mungkin bisa dicapai.
Tantangan Kesalahan Kuantum
Komputer tradisional juga mengalami kesalahan, namun teknik redundansi yang sudah mapan memperbaikinya. Mekanika kuantum memperumit hal ini: informasi tidak dapat diduplikasi, sehingga koreksi kesalahan bergantung pada penyebaran data di seluruh qubit yang terjerat (setara dengan bit kuantum). Kelompok qubit ini disebut qubit logis, dan kuncinya adalah mengoptimalkan konstruksinya.
Masalah utamanya adalah tingginya jumlah qubit fisik yang diperlukan untuk membuat satu qubit logis yang andal, sehingga membuat komputer kuantum mahal dan sulit dibuat. Namun terobosan telah mengubah hal ini.
Pendekatan Baru untuk Pengurangan Kesalahan
Para peneliti di Akademi Quantum Internasional di Tiongkok baru-baru ini menunjukkan bahwa hanya dua qubit superkonduktor yang dikombinasikan dengan resonator dapat menciptakan qubit yang lebih besar dan lebih stabil yang mampu mengoreksi kesalahan secara mandiri. Selanjutnya, tiga qubit tersebut dapat dilibatkan untuk membangun kekuatan komputasi tanpa menimbulkan kesalahan baru.
Robert Schoelkopf dari Universitas Yale menyatakan: “Ini adalah masa yang sangat menarik dalam koreksi kesalahan. Untuk pertama kalinya, teori dan praktik benar-benar saling berhubungan.” Timnya juga telah menunjukkan bahwa operasi kuantum dasar dapat dilakukan dengan tingkat kesalahan yang sangat rendah – yang jarang terjadi, yaitu satu kesalahan dalam satu juta operasi.
Perlindungan Berlapis dan Algoritma yang Dioptimalkan
Bahkan dengan perbaikan ini, beberapa kesalahan pasti akan terjadi. Arian Vezvaee dari Quantum Elements dan rekan-rekannya telah menguji pendekatan berlapis: menjaga qubit tetap aktif dengan pulsa elektromagnetik mencegah kerusakan dan mempertahankan keterikatan yang stabil.
Cara spesifik qubit digabungkan juga penting. David Muñoz Ramo dari Quantinuum menemukan bahwa perhitungan yang sangat presisi (seperti menentukan keadaan energi terendah dari molekul hidrogen) memerlukan lebih dari sekadar koreksi kesalahan dasar. Metode dasar saja tidak cukup.
Apa Artinya bagi Masa Depan
Koreksi kesalahan kuantum masih terus berkembang. James Wootton dari Moth Quantum mengatakan, “Kami masih berada dalam fase di mana para peneliti mempelajari bagaimana semua bagian dari koreksi kesalahan dapat digabungkan.” Meskipun demikian, landasan bagi komputasi kuantum yang andal mulai terlihat.
Masa depan komputasi kuantum bergantung pada pemecahan masalah kesalahan ini. Inovasi yang berkelanjutan menjadikan masa depan tersebut lebih masuk akal, meskipun pengoperasian yang sepenuhnya bebas kesalahan masih jauh dari tujuan.
