Minggu, 18 Juli 2021
Komputer kuantum merupakan teknologi yang sensitif. Sensitifitas ini terjadi secara alamiah karena teknologi tersebut tidak “bermain” pada skala molekuler lagi, tetapi jauh kepada skala atomik.
"Noise" menggambarkan semua hal yang menyebabkan gangguan pada komputer kuantum. Sama seperti panggilan telepon seluler yang dapat mengalami gangguan yang menyebabkannya putus, komputer kuantum rentan terhadap gangguan dari segala macam sumber, seperti sinyal elektromagnetik yang berasal dari WiFi atau gangguan di medan magnet bumi. Ketika qubit di komputer kuantum terkena jenis kebisingan ini, informasi di dalamnya akan terdegradasi seperti halnya kualitas suara yang diturunkan oleh interferensi pada panggilan. Hal ini dikenal sebagai dekoherensi.
Dibandingkan dengan komputer standar, komputer kuantum sangat rentan terhadap berbagai noise. Transistor tipikal dalam mikroprosesor dapat berjalan selama sekitar satu miliar tahun pada satu miliar operasi per detik, tanpa pernah mengalami kesalahan perangkat keras karena segala bentuk gangguan. Sebaliknya, bit kuantum tipikal menjadi acak dalam waktu sekitar seperseribu detik.
Sekarang pertimbangkan algoritma kuantum menjalankan banyak operasi di sejumlah besar qubit. Kebisingan menyebabkan informasi dalam qubit menjadi acak dan keteracakan tersebut menyebabkan kesalahan dalam algoritma yang digunakan. Semakin besar pengaruh noise, semakin pendek algoritma yang dapat dijalankan sebelum mengalami kesalahan dan menghasilkan hasil yang salah atau bahkan tidak berguna.
#1: Komputer kuantum yang sepenuhnya dikoreksi kesalahan dapat menangani kesalahan umum seperti "bit flip" di mana qubit tiba-tiba berubah ke keadaan yang salah.
Qubit sangat rapuh dan rentan terhadap kesalahan karena dekoherensi dan noise kuantum lainnya. Namun, menggunakan koreksi kesalahan kuantum atau istilah kerennya QEC (Quantum Error Correction), kesalahan qubit dapat diperbaiki.
Sebuah error flip adalah jenis kesalahan di mana keadaan komputasi qubit membalik dari 1 ke 0 atau sebaliknya.
Namun, sedikit flip dapat dikoreksi dengan menggunakan kode bit flip. Cara ini dilakukan dengan memakai sirkuit 3-qubit yang menggunakan 2 qubit tambahan untuk mengoreksi 1 qubit.
Tapi kami ngga akan bahas lebih jauh ya, ini cuman pengenalan aja kok 😉
Koreksi Kesalahan #2: Taktik lain adalah menemukan sumber qubit baru yang tidak terlalu rentan terhadap noise, seperti “topologi partikel” yang lebih baik dalam menyimpan informasi. Tetapi beberapa partikel eksotis ini (atau partikel kuasi) murni hipotetis, jadi teknologi ini bisa bertahun-tahun atau bahkan puluhan tahun.
Karena kesulitan-kesulitan ini, komputasi kuantum berkembang lambat, meskipun ada beberapa pencapaian yang signifikan.
Pada tahun 2019, Google menggunakan komputer kuantum 54-qubit bernama "Sycamore" untuk melakukan simulasi yang sangat kompleks (jika tidak berguna) dalam waktu kurang dari 4 menit menjalankan generator bilangan acak kuantum jutaan kali untuk mengambil sampel kemungkinan hasil yang berbeda.
Sycamore bekerja sangat berbeda dari komputer kuantum yang dibangun IBM untuk mendemonstrasikan algoritma Shor. Sycamore mengambil sirkuit superkonduktor dan mendinginkannya ke suhu rendah sehingga arus listrik mulai berperilaku seperti sistem mekanika kuantum. Saat ini, ini adalah salah satu metode terkemuka untuk membangun komputer kuantum, di samping menjebak ion di medan listrik, di mana tingkat energi yang berbeda sama-sama mewakili keadaan qubit yang berbeda.
Secanggih apapun teknologi pasti ada batasnya ya! Nah, problem ini masih menyimpan banyak misteri dan pastinya dalam dunia riset jadi lahan “basah” dengan probabilitas penemuan masih besar lo 😲
Sekian tulisan mimin kali ini ya, semoga bermanfaat, terimakasih