IBM Ungkap Masa Depan Komputasi Kuantum: Menuju Quantum Advantage 2026 dan Fault-Tolerant 2029

JAKARTA - Selama beberapa dekade, komputer klasik mulai dari superkomputer hingga smartphone telah mengubah kehidupan manusia, seperti membantu memetakan genom, meramalkan cuaca, merancang infrastruktur yang lebih aman, dan menghadirkan kecerdasan buatan.

Namun, sejumlah masalah yang masih berada di luar jangkauan kemampuan komputer klasik. Beberapa di antaranya adalah memahami reaksi kimia yang kompleks, menguraikan protein dalam tubuh manusia, mensimulasikan material baru, membuka peluang produksi dan penyimpanan energi yang lebih efisien, mengoptimalkan jaringan logistik berskala besar, serta berbagai tantangan modern lainnya  akan selalu berada di luar jangkauan kemampuan komputer klasik.

Untuk menyelesaikan tantangan ini, manusia membutuhkan komputer yang bekerja dengan cara yang sama seperti alam. Solusinya adalah penggunaan komputer kuantum. Komputer ini bukan hanya soal kecepatan, tetapi juga tentang segala kemungkinan.

Teknologi computer kuantum bekerja dengan memanfaatkan mekanika kuantum untuk merepresentasikan dan memproses informasi dalam ruang yang jauh lebih luas dan multidimensional dibandingkan yang dapat diakses oleh komputer klasik.

Alih-alih dibatasi oleh angka nol dan satu, komputer kuantum memiliki ruang komputasi yang jauh lebih kaya, karena sifat alaminya memungkinkan data diatur oleh berbagai kemungkinan hasil. Sifat-sifat ini memungkinkan komputer kuantum menghitung informasi dengan cara beragama secara eksponensial.

Teknologi tersebut membuka peluang bagi matematika dan algoritma baru untuk menangani aplikasi yang berada di luar jangkauan komputer klasik yang bekerja sendiri. Ruang komputasi yang lebih kaya dari komputer kuantum memungkinkan menjelajahi solusi atas masalah kompleks yang tidak dapat dicapai oleh komputasi klasik semata, termasuk di bidang penemuan obat, penemuan material, optimisasi, dan logistik.

“Bermula dari pembuatan teori pada 1970-an, algoritma pada 1980-an, perangkat eksperimental pada 1990-an dan 2000-an, hingga menghadirkan komputer kuantum pertama secara daring untuk digunakan dunia pada 2016, IBM telah bekerja selama beberapa dekade untuk menghadirkan komputasi kuantum yang bermanfaat bagi dunia,” tulis keterangan tertulis IMB pada hari Selasa (25/11).

Pada tahun 2023, para ilmuwan dari IBM dan UC Berkeley mendemonstrasikan “quantum utility,” menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa komputer kuantum dapat menyelesaikan masalah pada skala yang melampaui simulasi brute force pada komputer klasik di mana satu-satunya alternatif adalah metode pendekatan klasik yang dirancang secara khusus sesuai dengan masalah tertentu.

Saat ini, lebih dari 300 anggota IBM Quantum Network terus mendorong pemanfaatan komputer kuantum IBM semakin jauh. Mulai dari startup yang mengembangkan layanan untuk mengurangi quantum noise, hingga institusi yang menerapkan teknik pada material kompleks dan penelitian ilmu kedokteran, berada di jalur yang tepat dalam menghadirkan quantum advantage atau ketika komputer kuantum dapat menjalankan komputasi dengan lebih akurat, murah, atau efisien dibandingkan komputer klasik.

IBM meyakini bahwa quantum advantage pertama akan terungkap pada tahun 2026. Dampak kuantum akan menjadi tonggak penting. Namun, itu bukanlah tujuan akhirnya. Pada tahun 2029, IBM akan menghadirkan IBM Quantum Starling yang diyakini akan menjadi komputer kuantum berskala besar pertama yang fault-tolerant, dengan kemampuan menjalankan 100 juta gerbang kuantum pada 200 qubit logis (20.000 kali lebih kuat dibandingkan komputer kuantum saat ini).

Komputer kuantum berskala besar fault-tolerant adalah komputer kuantum yang dirancang untuk beroperasi dengan benar meskipun terdapat kesalahan, yang akan mempercepat efisiensi waktu dan biaya di bidang seperti pengembangan obat, penemuan material, kimia, dan optimisasi.

Awal bulan ini, IBM mengumumkan kemajuan fundamental dalam perjalanannya untuk menghadirkan dampak dari kuantum pada akhir 2026 dan komputasi kuantum fault-tolerant pada 2029. Hal ini mencakup kehadiran IBM Quantum Nighthawk, sebuah prosesor kuantum baru yang dibangun untuk quantum advantage dan akan menghadirkan sirkuit 30% lebih kompleks;

Hasil eksperimen baru yang dilakukan IBM bersama mitra seperti Algorithmiq, Flatiron Institute, dan berbagai institusi lainnya akan berkontribusi pada open community quantum advantage tracker yang baru, menunjukkan hasil kuantum yang sebanding dengan metode simulasi klasik terkemuka.

Perangkat lunak kuantum baru yang mampu meningkatkan akurasi sirkuit sebesar 24% dan mengurangi biaya pengambilan hasil yang akurat hingga lebih dari 100 kali lipat.