Willow: Tonggak Sejarah Baru dalam Quantum Computing

Google baru-baru ini memperkenalkan chip kuantum terbarunya yang dijuluki Willow, sebuah inovasi yang diklaim mampu memecahkan masalah kompleks dalam waktu sekitar lima menit tugas yang sebelumnya diperkirakan membutuhkan sepuluh septiliun tahun (10.000.000.000.000.000.000.000.000.000 tahun). Pencapaian ini digambarkan sebagai “terobosan” penting yang dapat membuka jalan bagi pengembangan komputer kuantum berskala besar untuk berbagai aplikasi praktis.

Memahami Komputasi Kuantum
Quantum computing (komputasi kuantum) memanfaatkan prinsip-prinsip mekanika kuantum, hukum fisika yang mengatur perilaku partikel subatomik seperti elektron dan foton. Berbeda dengan bit klasik yang hanya dapat bernilai 0 atau 1, qubit pada komputer kuantum dapat berada dalam kondisi superposisi, yakni beberapa keadaan sekaligus. Selain itu, qubit dapat saling terkait dalam fenomena yang disebut keterikatan (entanglement), memungkinkan pemrosesan informasi jauh lebih cepat untuk masalah yang rumit dan kompleks.

Teknologi ini diharapkan mampu mempercepat proses-proses yang memerlukan komputasi besar, seperti pengembangan obat dan material baru. Di sisi lain, muncul pula kekhawatiran bahwa komputer kuantum dapat memecahkan enkripsi yang saat ini melindungi data sensitif. Sebagai antisipasi, misalnya, Apple telah mengembangkan enkripsi “tahan kuantum” untuk melindungi obrolan iMessage di masa depan.

Langkah Maju yang Penting, Namun Belum Sempurna
Menurut Hartmut Neven, pemimpin laboratorium AI Kuantum Google, chip Willow difokuskan untuk aplikasi praktis. Namun, para ahli masih melihatnya sebagai tonggak sejarah yang bersifat eksperimental, belum siap untuk menyelesaikan masalah nyata dalam skala komersial.

Profesor Alan Woodward dari Universitas Surrey mengingatkan bahwa meskipun chip kuantum seperti Willow menunjukkan keunggulan pada beberapa jenis tugas, mereka belum dapat menggantikan komputer klasik. Ia menekankan agar jangan mudah terjebak dalam sensasi berlebihan hanya karena satu uji coba yang menjanjikan.

Tantangan Utama: Tingkat Kesalahan dan Skalabilitas
Salah satu hambatan besar dalam komputasi kuantum adalah tingginya tingkat kesalahan. Qubit jauh lebih sensitif terhadap gangguan eksternal dibandingkan bit klasik. Semakin banyak qubit yang digunakan, semakin rentan sistem terhadap kesalahan. Kendala ini telah menjadi fokus penelitian selama beberapa dekade.

Para peneliti Google mengklaim bahwa chip Willow berhasil mengurangi tingkat kesalahan seiring bertambahnya jumlah qubit. Neven menggambarkan kemajuan ini sebagai “terobosan” yang memecahkan masalah yang telah dihadapi bidang komputasi kuantum selama hampir 30 tahun. Ia membandingkannya dengan pesawat: semakin banyak mesin yang dimiliki, semakin aman penerbangannya.

Meski demikian, Google mengakui bahwa tingkat kesalahan saat ini masih terlalu tinggi untuk diterapkan secara efektif dalam aplikasi praktis. Diperlukan lebih banyak penelitian, investasi, dan pengembangan agar komputer kuantum dapat memecahkan masalah dunia nyata.

Persaingan Global dan Upaya Berkelanjutan
Chip Willow diproduksi di fasilitas baru Google di California. Negara-negara di seluruh dunia kini berlomba dalam pengembangan komputasi kuantum. Inggris, misalnya, telah meluncurkan National Quantum Computing Centre (NQCC). Michael Cuthbert, direktur NQCC, menyebut Willow sebagai pencapaian besar namun lebih tepat disebut “tonggak sejarah” ketimbang terobosan luar biasa. Ia mengingatkan pentingnya sikap realistis, meski mengakui bahwa Willow adalah prestasi yang mengesankan.

Di masa depan, komputer kuantum diperkirakan akan membantu menyelesaikan beragam masalah, mulai dari optimisasi logistik hingga pengelolaan energi dalam jaringan listrik. Di Inggris saja, sekitar 50 perusahaan telah terlibat dalam industri kuantum, dengan total investasi sebesar £800 juta dan mempekerjakan sekitar 1.300 tenaga ahli.

Dalam perkembangan lain, para peneliti dari Universitas Oxford dan Universitas Osaka baru-baru ini mempublikasikan hasil penelitian yang menunjukkan kemajuan dalam mengurangi kesalahan qubit menggunakan ion terperangkap. Pendekatan mereka berbeda dari Google karena mampu beroperasi pada suhu ruangan, sementara chip Willow masih memerlukan suhu yang sangat rendah.

Menuju Komputasi Kuantum Praktis
Secara keseluruhan, kemajuan yang ditunjukkan oleh chip Willow menandakan bahwa kita semakin mendekati era komputasi kuantum yang lebih andal dan berguna. Meskipun mungkin masih membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk mencapai komputer kuantum praktis, setiap langkah yang diambil, termasuk pencapaian Willow, semakin mempertegas potensi luar biasa teknologi ini. Dunia kini menanti saat di mana komputasi kuantum dapat mengatasi berbagai tantangan yang sebelumnya tak tersentuh oleh komputer klasik.