tirto.id - Sebuah terobosan besar di bidang komputasi kuantum (quantum computing) diumumkan oleh Google pada awal Desember 2024. Mereka memperkenalkan Willow, chip kuantum revolusioner yang mampu membuat superkomputer tercepat di dunia saat ini layaknya mesin ketik.
Bayangkan saja, untuk sebuah komputasi yang penyelesaiannya memakan waktu 10 septiliun tahun menggunakan perangkat keras superkomputer tercepat saat ini, Willow bisa merampungkannya selama kurang dari lima menit!
Kunci di balik kekuatan komputasi Willow adalah 105 qubit (quantum bit) yang dimilikinya. Dengan itu, Google berhasil mengatasi salah satu tantangan terbesar dalam komputasi kuantum yaitu minimalisasi kesalahan.
Qubit, yang merupakan unit informasi dasar dalam komputasi kuantum, amat sensitif terhadap kondisi lingkungan sehingga rentan kehilangan keadaan kuantumnya. Ketika ini terjadi, akurasi komputasi bakal ikut-ikutan lenyap sehingga risiko kesalahan komputasi makin besar.
Pendekatan Google untuk meningkatkan skala qubit ini, yang mampu mengurangi kesalahan secara eksponensial, dianggap sebagai game changer dalam dunia komputasi kuantum. Berkat itu pula, setidaknya hingga ini, kemampuan komputasi Willow praktis tak tertandingi.
Deklarasi keberhasilan Google ini tentu disambut hangat oleh komunitas sains dan teknologi. Pasalnya, komputasi kuantum kerap kali disebut sebagai tapal batas inovasi manusia, mengingat betapa cepatnya perhitungan komputer mampu diselesaikan oleh teknologi ini. Meskipun aplikasi praktisnya takkan terwujud dalam waktu dekat, potensi Willow untuk mentransformasi berbagai industri tidak terbatas, juga bagi teknologi komputasi kuantum secara keseluruhan.
Menelaah Kinerja Komputasi Kuantum secara Sederhana
Untuk memahami komputasi kuantum secara sederhana, bayangkan bagaimana komputer biasa bekerja. Komputer yang ada saat ini memproses informasi dalam bentuk biner, menggunakan bit yang hanya bisa berada dalam kondisi 0 atau 1. Bit-bit ini berfungsi seperti saklar kecil yang bekerja sama untuk menjalankan tugas.
Sementara itu, komputer kuantum menggunakan quantum bit atau qubit. Yang membedakan qubit dan bit adalah kemampuannya untuk berada dalam beberapa keadaan secara bersamaan. Jadi, alih-alih terbatas pada keadaan 0 atau 1, qubit bisa merepresentasikan keduanya sekaligus dan memungkinkan komputer kuantum mengeksplorasi banyak sekali kemungkinan secara bersamaan. Kemampuan ini disebut sebagai superposisi.
Konsep penting lainnya dalam komputasi kuantum adalah keterikatan atau entanglement. Ketika qubit terikat satu sama lain, keadaan satu qubit secara langsung terhubung dengan keadaan qubit lainnya, tidak peduli seberapa jauh jaraknya. Keterhubungan ini memungkinkan komputer kuantum memproses informasi dengan cara yang tidak bisa dilakukan oleh komputer biasa.
Saat komputer biasa harus mengevaluasi setiap kemungkinan solusi satu per satu, komputer kuantum mampu menganalisis semua solusi sekaligus. Itu semua menjadi mungkin dilakukan berkat adanya kemampuan superposisi dan entanglement. Sifat-sifat itulah yang memberi komputer kuantum potensi luar biasa untuk menyelesaikan masalah kompleks yang melibatkan data besar atau perhitungan rumit.
Namun, di balik potensi besar, ada tantangan yang besar pula. Seperti disebutkan sebelumnya, qubit sangat sensitif dan mudah mengalami dekoherensi, kondisi ketika qubit kehilangan keadaan kuantumnya karena faktor eksternal seperti suhu atau gangguan elektromagnetik. Selama beberapa dekade terakhir, yang menjadi tantangan terbesar adalah menjaga stabilitas qubit agar tidak kehilangan kemampuannya akibat faktor luar.
Kini, kehadiran Willow menunjukkan bahwa Google telah berhasil melewati ambang batas tersebut. Mereka mampu mengikis banyak potensi kesalahan dengan sangat baik, jauh lebih baik dibanding pendahulunya, Sycamore.
Potensi Pengembangan Nirbatas
Potensi Willow bisa dibilang tak terbatas. Komputasi kuantum, ketika sudah benar-benar teraplikasikan nanti, bakal mengubah berbagai industri secara signifikan. Istilah kunci yang tidak bisa dilepaskan dari revolusi industri ini adalah pemodelan prediktif yang sangat erat kaitannya dengan kecerdasan buatan.
Komputer kuantum, dengan kemampuannya menangani perhitungan kompleks dalam kecepatan luar biasa, dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi dan akurasi algoritma. Hasilnya adalah sistem AI yang lebih cerdas dan mampu menyelesaikan masalah yang saat ini masih belum terjamah, termasuk pemodelan prediktif tingkat lanjut.
Di bidang kesehatan, misalnya, pemodelan prediktif tingkat lanjut bisa diejawantahkan melalui diagnosis penyakit yang jauh lebih akurat. Selain itu, komputasi kuantum memungkinkan setiap pasien mendapatkan perawatan tepersonalisasi sesuai dengan profil genetik serta riwayat medisnya.
Proses peracikan dan pengembangan obat juga diperkirakan bakal berjalan jauh lebih cepat. Hal ini dikarenakan komputer kuantum mampu menyimulasikan interaksi molekul secara lebih mendetail yang mustahil dicapai komputer biasa.
Kemampuan pemodelan prediktif pun bakal berguna di bidang-bidang lain, seperti pemodelan iklim, respons bencana, bahkan prediksi keuangan. Meningkatnya akurasi prediksi, yang beriringan dengan makin besarnya jumlah variabel yang bisa diproses, membuat proses perencanaan logistik menjadi jauh lebih mudah.
Contoh sederhananya, perubahan iklim membuat prediksi-prediksi yang dibuat oleh manusia saat ini kerap kali meleset. Dengan bantuan komputer kuantum, cuaca bakal lebih mudah diprediksi, termasuk hal-hal yang terkait dengannya, mulai dari perencanaan di bidang pertanian, perikanan, sampai mitigasi bencana, bisa dilakukan dengan lebih mulus.
Adapun di bidang energi dan lingkungan, komputasi kuantum menawarkan kemampuan optimalisasi sistem kompleks, seperti desain baterai untuk kendaraan listrik serta efisiensi jaringan energi terbarukan. Dengan menyimulasikan dan menganalisis sistem-sistem ini pada tingkat atom, komputer kuantum mampu menciptakan solusi energi yang lebih berkelanjutan dan efisien. Hal ini juga diproyeksikan bakal bekerja pada kendaraan swakemudi sehingga membuatnya lebih aman, terutama mengingat teknologi ini mampu mengolah data dalam jumlah yang amat besar.
Keamanan dan kriptografi merupakan disipilin lain yang bakal terpengaruh secara signifikan oleh teknologi komputasi kuantum. Sebenarnya, di bidang ini, komputasi kuantum bagaikan pedang bermata dua. Di satu sisi ia menghadirkan ancaman karena peretasan kata sandi bakal jauh lebih mudah dilakukan. Namun, sebaliknya, teknologi ini menawarkan potensi untuk mengembangkan sistem kriptografi baru yang hampir mustahil diretas.
Pada akhirnya, meskipun Google sudah memperkenalkan Willow, masih banyak sekali tantangan yang dihadapi oleh para pengemban, terutama dalam meningkatkan skala teknologinya, kemudian menerapkannya secara konkret di kehidupan sehari-hari. Meski demikian, kemunculan Willow, yang sebenarnya sudah dikembangkan sejak 2019 melalui proyek Sycamore, menunjukkan bahwa proses menuju ke sana bakal berjalan makin cepat.
Kehadiran Willow merupakan tonggak penting bagi peradaban manusia. Chip yang satu ini berpotensi menjadi pengubah sejarah. Keberadaan Willow bukan cuma soal cara komputer mampu melakukan pemrosesan secara kilat, tetapi juga lebih jauh perihal perubahan relasi manusia dan teknologi.
Penulis: Yoga Cholandha
Editor: Fadli Nasrudin
