Kemajuan terbaru dalam komputasi kuantum telah mengungkapkan bahwa prosesor Sycamore 67-qubit Google dapat mengungguli superkomputer klasik tercepat. Terobosan ini, yang dirinci dalam sebuah penelitian yang diterbitkan di Nature pada tanggal 9 Oktober 2024, menandakan fase baru dalam komputasi kuantum yang dikenal sebagai “fase kebisingan lemah”.
Memahami fase kebisingan lemah
Penelitian yang dipimpin oleh Alexis Morvan dari Google Quantum AI ini menunjukkan bagaimana prosesor kuantum dapat memasuki fase stabil dan kompleks secara komputasi ini. Pada tahap ini, chip Sycamore mampu melakukan perhitungan yang melebihi kemampuan kinerja superkomputer tradisional. Menurut perwakilan Google, penemuan ini mewakili langkah penting menuju penerapan teknologi kuantum di dunia nyata yang tidak dapat direplikasi oleh komputer klasik.
Peran qubit dalam komputasi kuantum
Komputer kuantum menggunakan qubit, yang memanfaatkan prinsip mekanika kuantum untuk melakukan perhitungan secara paralel. Hal ini sangat kontras dengan komputasi klasik, di mana bit memproses informasi secara berurutan. Kekuatan eksponensial qubit memungkinkan mesin kuantum menyelesaikan masalah dalam hitungan detik, yang membutuhkan waktu ribuan tahun bagi komputer klasik. Namun, qubit sangat sensitif terhadap interferensi, sehingga menghasilkan tingkat kegagalan yang tinggi; Misalnya, sekitar 1 dari 100 qubit mungkin gagal, dibandingkan dengan tingkat kegagalan yang sangat rendah yaitu 1 dalam satu miliar miliar qubit dalam sistem klasik.
Mengatasi tantangan: memperbaiki kebisingan dan kesalahan
Terlepas dari potensinya, komputasi kuantum menghadapi tantangan yang signifikan, terutama kebisingan yang memengaruhi kinerja qubit. Untuk mencapai “supremasi kuantum,” metode koreksi kesalahan yang efektif sangat penting, terutama seiring dengan meningkatnya jumlah qubit, menurut LiveScience. sebuah laporan. Saat ini, mesin kuantum terbesar berisi sekitar 1.000 qubit, dan penskalaannya menghadirkan tantangan teknis yang rumit.
Eksperimen: Pengambilan sampel rangkaian acak
Dan dalam percobaan terbaru, Google Peneliti Dia menggunakan teknik yang disebut random Circuit Sampling (RCS) untuk mengevaluasi kinerja jaringan dua dimensi qubit superkonduktor. RCS berfungsi sebagai tolok ukur untuk membandingkan kemampuan komputer kuantum dengan superkomputer klasik dan dianggap sebagai salah satu tolok ukur paling menantang dalam komputasi kuantum.
Hasilnya menunjukkan bahwa dengan memanipulasi tingkat kebisingan dan mengendalikan korelasi kuantum, peneliti dapat memindahkan qubit ke “fase kebisingan lemah”. Dalam hal ini, perhitungan menjadi cukup rumit, menunjukkan bahwa chip Sycamore dapat mengungguli sistem klasik.
