Courtesy of InterestingEngineering

Terobosan Baru: Menghubungkan Chip Kuantum Kecil Jadi Komputer Kuantum Besar

Menunjukkan bahwa chip kuantum kecil yang sudah ada saat ini dapat dihubungkan menjadi sistem yang lebih besar dan tetap bisa mengoreksi kesalahan dengan baik, sehingga membuka jalan untuk pembangunan komputer kuantum fault-tolerant yang lebih cepat dan praktis.

26 Agt 2025, 07.59 WIB

43 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menunjukkan bahwa chip kuantum yang ada dapat dihubungkan untuk membangun sistem yang lebih besar.
Koneksi antar chip tidak perlu sempurna, selama masing-masing chip beroperasi dengan kualitas tinggi.
Pencapaian ini menunjukkan bahwa kita dapat membangun sistem komputasi kuantum yang dapat diandalkan lebih cepat dari yang diperkirakan.

Riverside, Amerika Serikat - Komputasi kuantum selama ini menghadapi kendala besar dalam hal skala, karena chip kuantum yang ada masih kecil dan fragil. Hal ini menyebabkan komputasi kuantum sulit diterapkan untuk aplikasi besar dan praktis di dunia nyata.

Peneliti dari University of California, Riverside berhasil menunjukkan melalui simulasi bahwa beberapa chip kuantum kecil bisa dihubungkan menjadi sebuah sistem besar yang berfungsi, walaupun koneksi antar-chip tersebut tidak sempurna dan berisik.

Hasil penelitian ini penting karena koneksi yang lebih berisik antar chip biasanya menghancurkan kemampuan memperbaiki kesalahan pada sistem kuantum. Namun, tim menemukan bahwa sistem masih bisa mendeteksi dan mengoreksi kesalahan meskipun tingkat kehomogenan koneksi antar-chip jauh lebih rendah.

Penelitian ini menggunakan metode surface code yang memungkinkan pembuatan qubit logis dengan menggunakan banyak qubit fisik agar dapat mengoreksi kesalahan secara otomatis. Dengan ini, komputer kuantum modular yang lebih besar dan andal dengan perangkat keras yang ada saat ini bisa dikembangkan.

Temuan ini membawa optimisme bahwa komputer kuantum yang skala besar dan fault-tolerant bisa dibangun lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya, membuka peluang baru dalam pengembangan teknologi kuantum yang selama ini sangat diidam-idamkan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/ucr-quantum-computers-noisy-links-scaling

Analisis Kami

"Penemuan ini merupakan terobosan penting yang menggeser fokus utama dari mengejar kuantitas qubit ke kualitas dan kemampuan koreksi kesalahan dalam sistem kuantum. Dengan pendekatan modular dan toleransi noise antar-chip, kita bisa berharap kemajuan praktis dalam komputasi kuantum yang lebih cepat dan realistik tanpa harus menunggu perangkat keras super sempurna."

Analisis Ahli

John Preskill

"Pendekatan yang mengutamakan fault tolerance adalah kunci bagi kemajuan komputasi kuantum yang dapat diterapkan secara luas dan menjanjikan solusi nyata dalam waktu dekat."

Scott Aaronson

"Menunjukkan bahwa sistem kuantum modular yang toleran terhadap noise antar-chip dapat mengubah cara kita membangun komputer kuantum besar, sehingga evolusi ini sangat penting."

Prediksi Kami

Dalam waktu dekat, teknologi komputer kuantum fault-tolerant yang lebih besar dan stabil berpotensi dikembangkan dengan memanfaatkan chip-chip kuantum kecil yang sudah ada, yang akan mempercepat kemajuan inovasi di bidang komputasi kuantum dan aplikasinya.

Pertanyaan Terkait

Apa yang menjadi fokus penelitian yang dipimpin oleh Universitas California, Riverside?

Fokus penelitian adalah untuk menunjukkan bahwa banyak chip kuantum kecil dapat dihubungkan menjadi satu sistem yang fungsional.

Mengapa penghubungan chip kuantum menjadi tantangan dalam penelitian ini?

Penghubungan chip kuantum menjadi tantangan karena koneksi antar prosesor biasanya bising, terutama jika berada di pendingin kriogenik yang terpisah.

Apa itu toleransi kesalahan dalam konteks komputasi kuantum?

Toleransi kesalahan adalah kemampuan sistem untuk mendeteksi dan memperbaiki kesalahan secara otomatis.

Bagaimana tim peneliti menunjukkan bahwa chip kuantum dapat saling terhubung meskipun dengan koneksi yang tidak sempurna?

Tim peneliti menemukan bahwa bahkan jika tautan antar chip hingga 10 kali lebih bising dari chip itu sendiri, sistem masih dapat mendeteksi dan memperbaiki kesalahan.

Mengapa jumlah qubit bukan satu-satunya faktor penting dalam komputasi kuantum?

Jumlah qubit bukan satu-satunya faktor penting karena tanpa toleransi kesalahan, qubit tersebut tidak akan berguna.