Di suatu daerah di California, Google tengah membangun dan mencoba perangkat yang mau mengirimkan suatu kala komputasi tersebut. Perangkat ini ialah suatu komputer quantum, terbesar yang pernah dibuat, didesain untuk membuktikan bahwa mesin yang mengeksploitasi eksotika ilmu fisika bisa memenangkan supercomputer tertangguh di dunia.
Para ilmuwan sekarang mulai meyakini bahwa hal ini mampu terwujud jauh lebih cepat dari yang pernah diprediksikan dulu, bahkan mungkin terjadi tamat tahun depan.
Revolusi Komputasi Quantum
Revolusi komputasi quantum sudah ditunggu-tunggu sejak usang. Pada tahun 1980-an, para ahli fisika teoritis telah menyadari bahwa komputer yang berbasikan mekanika quantum mempunyai peluanguntuk jauh mengungguli komputer biasa atau klasik, dalam beberapa hal.
Akan tetapi mewujudkannya merupakan hal yang problematik. Hingga saat ini komputer quantum yang bisa mengalahkan komputer klasik meningkat dari obrolan laboratorium menjadi sesuatu yang mungkin terwujud. Dan Google berambisi untuk menjadi pencipta pertamanya.
Rencana Google
Rencana perusahaan ini sangat belakang layar, dan mereka enggan memperlihatkan komentar kepada media. Akan namun, para ilmuwan yang memiliki hubungan dengan Google meyakini keboleh jadian hal ini dalam waktu erat.
“Mereka terang-terang pemimpin dunia dikala ini, tak ada yang meragukannya,” ujar Simon Devitt dari RIKEN Center for Emergent Matter Science di Jepang. “Google lah taruhannya. Jika bukan Google golongan yang mewujudkannya maka pasti ada hal yang tidak beres.”
Niat Google ini secara sekilas dibocorkan oleh salah satu ilmuwannya, yang membisu-diam menerbitkan rincian planning mereka (Boixo, et.al, 2016). Tujuan mereka secara jelas yakni supremasi quantum, yakni bikin komputer quantum pertama yang bisa menjalankan peran yang tak bisa dilaksanakan dengan komputer klasik.
“Ini merupakan cetak biru dari apa yang mau mereka lakukan beberapa tahun ke depan,” ujar Scott Aaronson dari University of Texas di Austin, Amerika Serikat.
Kaprikornus apakah planning Google tersebut? Komputer quantum memproses data selaku quantum bits, atau qubits. Berbeda dengan bits klasik, qubits mampu menyimpan data selaku kombinasi yang mengandung 0 dan 1 secara berbarengan, berkat adanya prinsip superposisi quantum.
Potensi dan Kelebihannya
Potensi inilah yang menawarkan komputer quantum kelebihan untuk menyelesaikan problem-problem tertentu, contohnya memfaktorkan angka yang besar. Akan namun menyelesaikan problem ini saja tidak cukup, alasannya komputer biasa juga bisa melaksanakannya. Untuk menampilkan bahwa komputer quantum memang lebih unggul diperlukan ribuan qubits, yang belum mampu dijangkau dengan kesanggupan teknis dikala ini.
Untuk dikala ini, Google mentargetkan kapasitas 50 qubits, meskipun di depan publik mereka hanya mengakui target komputer 9-qubit. Target ini ambisius namun masih mungkin untuk diraih.
Sebagai ajang pembuktian, mereka akan berfokus pada permasalahan yang sungguh sukar untuk mampu dipecahkan dengan menggunakan komputer biasa. Permasalahan ini yaitu mensimulasikan sikap sirkuit quantum yang dirangkai secara acak.
Sedikit saja perbedaan masukan pada rangkaian sirkuit ini, dapat membuat luaran yang sungguh jauh berlawanan. Akibatnya sukar bagi komputer biasa untuk menebak sikap luaran ini , dengan cara menyederhanakan rangkaian dan melakukan aproksimasi. “Mereka sedang menyelesaikan permasalahan chaos secara quantum,” ujar Devitt. “Luaran rangkaian ini pada dasarnya acak, sehingga anda mesti mengkalkulasikan seluruhnya.”
Uji Batas Komputasi
Untuk menguji batas-batas komputasi klasik, Google menggunakan Edison, salah satu superkonduktor paling mutakhir di dunia, yang disimpan di US National Energy Research Scientific Computing Center. Google menggunakannya untuk mensimulasikan sikap sirkuit quantum dengan grid qubit yang makin besar, sampai dengan grid 6 × 7 yang berisi 42 qubits.
Komputasi ini rumit alasannya yakni seiring dengan meningkatnya ukuran grid, memori yang diperlukan juga akan meningkat secara cepat. Sebuah grid berukuran 6 × 4 cuma memerlukan 268 megabytes, lebih kecil dari memori ponsel pintar di pasaran. Akan tetapi grid 6 × 7 membuthkan 70 terabytes, kira-kira 10 ,000 kali memori dari suatu PC tercanggih.
Google berhenti pada ukuran grid 6 x 7 karena ukuran selanjutnya di saat ini masih tidak mungkin: suatu grid 48-qubit akan membutuhkan memori sebesar 2.252 petabytes, hampir dua kali libat dari memori supercomputer terbaik di dunia. Jika Google bisa merealisasikan suatu komputer quantum 50-qubit, maka mereka akan mengalahkan seluruh komputer yang ada.
Dengan memutuskan bentuk pengujian ini, Google berharap mampu melenyapkan keraguan akan kesanggupan komputer quantum untuk mengungguli komputer biasa. Keraguan akan klaim ini pernah menerpa Google sendiri. Tahun 2015 Google memberitahukan bahwa mereka berhasil memecahkan beberapa problem komputasi 100 juta kali lebih cepat dengan menggunakan komputer quantum D-Wave. D-Wave quantum computer merupakan komputer komersial yang mempunyai sejarah kontroversial. Akan tetapi klaim ini secepatnya disangkal oleh para piawai alasannya pengujian yang dijalankan tidak berimbang (bias).
Google membeli komputer D-Wave mereka pada tahun 2013 untuk mengetahui apakah komputer ini bisa dipergunakan untuk meningkatkan hasil penelusuran. Tahun selanjutnya, perusahaan ini merekrut John Martinis dari University of California, Santa Barbara, untuk mendesain qubits superkonduksi mereka sendiri. “Qubits nya berkualitas jauh lebih baik,” ujar Aaronson.
Martinis dan rekan-rekannyalah yang di saat ini tengah berusaha untuk meraih supermasi quantum 50 qubits , dan banyak yang meyakini bahwa mereka akan secepatnya mencapainya. “Saya fikir hal ini mampu tercapai dalam dua atau tiga tahun,” ujar Matthias Troyer dari Swiss Federal Institute of Technology di Zurich. “Mereka telah menujukkan langkah-langkah konkrit untuk mencapainya.”
Menurut Devitt, Martinis dan kawan-mitra sudah memastikan sejumlah tenggat. Yang paling dekat ada pada final tahun ini , sayangnya nampaknya tenggat ini tidak akan terpenuhi.“(Tetapi) Saya optimis dan beropini mungkin pada tamat tahun depan,” katanya. “Jikapun mereka gres bisa mencapainya dalam lima tahun ke depan, ini masih akan menjadi suatu lompatan yang besar.”
Keberhasilan pertama dari eksperimen ini tidak akan membuat komputer yang dapat memecahkan segala permasalahan di dunia. Berdasarkan teori, kesanggupan ini memerlukan mesin yang jauh lebih besar. Akan tetapi jikalau suatu koputer quantum kecil mampu diwujudkan, maka hal ini akan mendorong munculnya penemuan dan perbaikan bagi komputer yang ada dikala ini. Hal ini mampu mendorong lahirnya suatu kurun baru.
Aaronson membandingkannya dengan reaksi nuklir yang berhasil dicapai oleh Manhattan project di Chicago pada tahun 1942. “Keberhasilan (menciptakan komputer kecil) ini, dapat menjadi pemicu bagi orang untuk berfikir , jikalau kita ingin memiliki komputer quantum berukuran sarat, maka berapa miliar dollar yang dibutuhkan?” ujarnnya.
Mengatasi tantangan untuk bikin komputer 50-qubit merupakan ancang-ancang Google untuk bikin sesuatu yang lebih besar. “Ini terang-terang merupakan suatu pertumbuhan dalam membangung komputer kuantum bahu-membahu,” terperinci Ian Walmsley dari University of Oxford.
Agar komputer quantum bisa sungguh-sungguh berkhasiat dalam rentang waktu panjang, kita juga memerlukan upaya sungguh-sungguh untuk mengembangkan quantum error correction yang berpengaruh. Ini ialah tehnik yang dibutuhkan untuk memitigasi kerentanan dalam kondisi quantum.
Martinis dan yang lain sedang mengembangkan tehnik ini , akan namun nampaknya masih membutuhkan waktu yang lama. Akan tetapi ini tidak akan membatasi impian mencapai supremasi quantum.
“Begitu suatu metode yang menjangkau supremasi kuantum (berhasil diciptakan) dan (metode) ini menampilkan potensi untuk di scale-up, maka hal ini akan menjadi pancingan bagi pihak swasta,” kata Devitt. “(hal ini menunjukan bahwa) komputer ini siap untuk dibawa keluar dari laboratorium.” “Bidang ini sedang berkembang lebih cepat dari yang diharapkan,” berdasarkan Troyer. “Inilah masanya untuk menjinjing komputasi quantum dari ilmu murni ke bidang rekayasa dan betul-betul bikin komputer.”
