2 hours ago
2
Caltech/Gyohei NomuraRekor komputasi kuantum utama lainnya telah dipecahkan, dengan selisih yang cukup besar: para fisikawan kini telah membangun sebuah larik berisi 6.100 qubit, yang terbesar di kelasnya dan jauh di atas ribuan qubit yang terdapat pada sistem sebelumnya.
Ini adalah hasil karya para ilmuwan dari California Institute of Technology, yang menggunakan atom cesium sebagai qubit mereka, menjebaknya di tempatnya dengan sistem laser kompleks yang bertindak sebagai penjepit untuk menjaga atom-atom tersebut tetap stabil.
Qubit berbeda dari bit klasik pada komputer tradisional dengan memanfaatkan apa yang dikenal sebagai superposisi: bukan hanya keadaan biner 1 atau 0, tetapi sebaran probabilitas yang memungkinkan algoritma untuk memecahkan masalah yang dianggap berada di luar jangkauan metode komputasi konvensional.
Namun, banyak qubit akan dibutuhkan untuk membuat algoritma kuantum praktis.
Salah satu alasan untuk larik besar ini adalah koreksi kesalahan, yang membantu mengatasi kerapuhan inheren qubit dengan menyediakan surplus untuk memeriksa ulang operasi mesin.
"Ini adalah momen yang menggembirakan bagi komputasi kuantum atom netral," kata fisikawan Manuel Endres.
"Kita sekarang dapat melihat jalur menuju komputer kuantum besar yang terkoreksi kesalahan. Komponen-komponen penyusunnya sudah tersedia."
Tidak ada terobosan tunggal yang memungkinkan lonjakan jumlah qubit ini, melainkan serangkaian kemajuan rekayasa di banyak bidang utama – mulai dari penjepit laser hingga ruang vakum ultra-tinggi (bertekanan sangat rendah).
Stabilitas juga menjadi masalah bagi sistem komputasi kuantum. Inovasi dalam larik terbaru ini mempertahankan qubit dalam keadaan superposisi selama hampir 13 detik – hampir sepuluh kali lebih lama daripada yang dicapai konfigurasi sebelumnya.
Lebih lanjut, qubit individual dapat dimanipulasi dengan akurasi 99,98 persen, yang menetapkan tolok ukur penting dalam pemrograman teknologi kuantum.
"Skala besar, dengan lebih banyak atom, sering dianggap mengorbankan akurasi, tetapi hasil kami menunjukkan bahwa kami dapat melakukan keduanya," kata fisikawan Gyohei Nomura.
"Qubit tidak berguna tanpa kualitas. Sekarang kita memiliki kuantitas dan kualitas."
Untuk menjadikan komputer kuantum sebagai alternatif praktis bagi superkomputer modern, dibutuhkan lebih banyak qubit dan tingkat stabilitas yang lebih tinggi.
Para ahli menangani masalah ini dari beberapa sudut pandang yang berbeda, sehingga catatan untuk beberapa jenis komputer kuantum belum tentu berlaku untuk yang lain.
Selanjutnya, para peneliti perlu berupaya memanfaatkan keterikatan, yang akan memungkinkan sistem untuk beralih dari menyimpan informasi menjadi benar-benar memprosesnya.
Tidak lama lagi, kita dapat menggunakan komputer ini untuk menemukan material, materi, dan hukum dasar fisika baru.
"Sangat menarik bahwa kami menciptakan mesin untuk membantu kita mempelajari Alam Semesta dengan cara yang hanya dapat diajarkan oleh mekanika kuantum," kata fisikawan Hannah Manetsch.
Penelitian ini telah dipublikasikan di Nature.
