Pada bulan Mei tahun 2023 ini, dua raksasa teknologi, IBM dan Google, menginvestasikan total 2 triliun rupiah kepada universitas di Amerika dan Jepang untuk mendukung penelitian dalam bidang komputer kuantum. Tetapi sebenarnya, seberapa pentingkah kehadiran komputer kuantum dan bagaimana teknologi canggih ini memiliki potensi yang dapat mengubah hidup manusia? Selamat datang di dalam dunia komputer kuantum, di mana kita menjelajahi teknologi yang mengandalkan prinsip-prinsip unik fisika kuantum untuk melakukan perhitungan yang sebelumnya dianggap mustahil.
Sebelum kita teruskan, yuk kita bahas beberapa ciri khas komputasi kuantum yang penting buat kamu pahami.
Qubit si Pengganti Bit
Mari kita fokus terlebih dahulu pada perbandingan yang menarik, yakni antara bit dan qubit. Pada komputer biasa bit digunakan untuk menyimpan informasi berupa nilai 1 atau 0, sedangkan pada komputer kuantum digunakan qubit (Kuantum bit) yang memiliki kemampuan untuk menyimpan kombinasi linear dari nilai nol dan satu secara bersamaan. Sehingga qubit dalam komputer kuantum dapat memegang lebih banyak informasi secara bersamaan daripada bit dalam komputer klasik/biasa.
Entanglement pada Qubit
Sesudah kita membahas konsep dasar qubit, saatnya menjelajahi hal menarik berikutnya, yaitu ‘entanglement’ . Entanglement terjadi ketika satu qubit dipengaruhi oleh keadaan qubit lainnya. Dalam kata sederhana, bayangkan saja ada dua qubit yang ‘saling keterkaitan’ (entangled), jadi ketika salah satu qubit berubah, yang lainnya juga ikut berubah. Yang membuat entanglement menarik adalah ketika satu qubit punya efek ke qubit lainnya, perubahan itu terjadi seketika, tanpa perlu menunggu sinyal fisik bolak-balik antara keduanya walaupun kedua qubit berada pada jarak yang jauh sekalipun. Dengan entanglement, proses komputasi bisa berjalan jauh lebih cepat.
5 Lapisan Pembentuk Komputer Kuantum
Selanjutnya, mari kita telusuri arsitektur komputer kuantum yang terdiri dari lima lapisan, masing-masing dengan peran khususnya sendiri.
- Physical Layer
Lapisan ini mencakup qubit fisik dan berbagai perangkat keras yang mengelola operasi fisik pada qubit.
- Virtual Layer
Pada lapisan ini, state kuantum diubah menjadi informasi primitif seperti qubit dan kuantum register.
- Error Correction Layer
Lapisan ini digunakan untuk mengatasi kesalahan yang muncul akibat gangguan atau noise dalam sistem.
- Logical Layer
Lapisan ini menggunakan struktur toleransi kesalahan dari logical qubit dan gerbang logika untuk menciptakan gerbang sembarang yang akan digunakan oleh lapisan aplikasi.
- Application Layer
Lapisan antarmuka di mana pengguna berinteraksi langsung dengan sistem, menyediakan input data dalam bentuk kuantum, dan menjalankan algoritma kuantum.
Komputer Kuantum atau Komputer Klasik?
Sekarang, mari kita bandingkan perbedaan antara komputer kuantum dan komputer konvensional dalam ilustrasi perbandingan di atas.
Tingkat Kecepatan yang Hampir Mustahil
Dari awal, tujuannya adalah menciptakan mesin supercepat, tapi kenyataannya, komputer kuantum adalah jauh lebih hebat daripada yang bisa kita bayangkan. Jadi, apa saja keunggulan luar biasa yang dimiliki oleh komputer kuantum ini?
- Perhitungan yang Sangat Cepat
Pada tahun 2019, hasil eksperimen yang dilakukan oleh tim Google membuktikan bahwa komputer kuantum mampu menghadapi tugas-tugas yang sangat rumit dengan kecepatan yang jauh melampaui kemampuan komputer biasa. Beberapa dari tugas-tugas ini mungkin memakan waktu berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun untuk diselesaikan oleh komputer konvensional.
- Tingkat Keamanan yang Tinggi
Berterimakasihlah kepada konsep Superposition yang terdapat pada komputer kuantum. Superposition memungkinkan dua qubit yang saling berhubungan untuk memiliki nilai 0, 1, atau bahkan keduanya (0 dan 1) secara bersamaan. Ini adalah salah satu faktor yang menjadikan komputer kuantum begitu aman. Ketika qubit-qubit ini berhubungan, sangat sulit bagi orang yang tidak berwenang untuk benar-benar memahami bagaimana kedua qubit tersebut terhubung satu sama lain. Hasilnya, informasi yang disimpan dalam komputer kuantum sangat sulit untuk diubah atau diretas oleh pihak lain.
Terhalang Lingkungan
Komputer kuantum yang masih dalam tahap pengembangan saat ini juga memiliki beberapa kekurangan yang perlu diperhatikan:
- Masih dalam Tahap Pengembangan
Komputer kuantum saat ini masih dalam tahap pengembangan. Ada teknologi terbaru yang sedang dikembangkan khusus untuk komputer kuantum. Seperti halnya dalam perkembangan teknologi pada umumnya, pengembangan teknologi baru ini membawa sejumlah tantangan teknis. Selain itu, penggunaan teknologi terbaru membuat komputer kuantum masih memiliki beberapa keterbatasan, dan harganya pun cukup mahal.
- Sangat Sensitif terhadap Perubahan Lingkungan
Komputer kuantum ternyata sangat peka terhadap segala perubahan yang terjadi di sekitarnya. Mulai dari getaran, fluktuasi suhu, hingga gangguan lainnya, semuanya dapat berdampak signifikan pada kinerja komputer kuantum dan menyebabkan noise. Bahkan, sebagian besar komputer kuantum perlu ditempatkan dalam kondisi superdingin, hampir seratus derajat di atas nol mutlak (absolute zero), agar dapat berfungsi dengan baik.
TERSEDIA JUGA:
