Courtesy of InterestingEngineering

Quantum Komputer Tidak Bisa Mengenali Fase Materi Kuantum Secara Efisien

Artikel ini bertujuan menginformasikan tentang batas kemampuan quantum komputer dalam mengenali fase materi dari keadaan kuantum yang tidak diketahui, sehingga memberikan wawasan penting terkait keterbatasan teknologi quantum dalam memahami sifat fisika fundamental alam.

01 Nov 2025, 19.40 WIB

185 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Komputer kuantum memiliki batasan dalam mengidentifikasi fase materi kuantum yang kompleks.
Korrelasi yang tinggi dalam sistem kuantum dapat menyebabkan waktu komputasi yang tidak praktis.
Penelitian ini membuka pertanyaan tentang kemampuan kita untuk memahami sifat-sifat dasar alam semesta.

California, Amerika Serikat - Quantum komputer sering dianggap sebagai teknologi paling canggih yang bisa memecahkan masalah komputasi yang sangat sulit dengan kecepatan luar biasa menggunakan qubit yang memanfaatkan prinsip superposisi dan keterkaitan kuantum. Namun, penelitian terbaru oleh Thomas Schuster dan tim di California Institute of Technology mengungkapkan bahwa ada masalah tertentu yang tetap tidak bisa dipecahkan efisien oleh quantum komputer, yaitu mengidentifikasi fase materi dari keadaan kuantum yang tidak diketahui.

Fase materi kuantum muncul di suhu sangat rendah, yaitu mendekati nol mutlak, dan sifatnya sangat rumit karena hanya dipengaruhi oleh mekanika kuantum beserta fluktuasi yang melekat di dalamnya. Ada berbagai jenis fase materi kuantum, termasuk fase topologi yang sulit dikenali oleh komputer. Tingkat kesulitan mengenali fase ini bertambah seiring dengan meningkatnya panjang korelasi, yang menunjukkan jarak pengaruh antar bagian sistem kuantum tersebut.

Penelitian menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk mengidentifikasi fase materi meningkat secara eksponensial dengan bertambahnya panjang korelasi ini. Jika panjang korelasi tumbuh lebih cepat dari logaritma ukuran sistem, waktu komputasi menjadi sangat lama dan tidak praktis, bahkan untuk quantum komputer canggih sekalipun. Hal ini menandai adanya batasan signifikan dalam kemampuan quantum komputer.

Lebih jauh, ditemukan bahwa beberapa fase materi kuantum, meskipun sudah jelas dan terdefinisi, tidak akan bisa diidentifikasi dengan eksperimen quantum yang efisien. Temuan ini menimbulkan pertanyaan besar mengenai kemampuan manusia untuk sepenuhnya memahami beberapa aspek kompleks dari realitas fisik yang ada di alam semesta melalui metode saat ini.

Ke depan, studi lebih lanjut kemungkinan akan fokus pada mengidentifikasi sifat-sifat khusus yang membuat pengenalan fase materi lebih mudah dalam konteks praktis dan mencari pendekatan baru agar pengenalan fase ini dapat diaplikasikan pada sistem kuantum nyata. Hal ini penting demi kemajuan fisika fundamental dan pengembangan teknologi quantum yang lebih praktis.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/us-finds-problems-quantum-computers-cant-crack

Analisis Ahli

Scott Aaronson

"Temuan ini memperkuat konsepsi bahwa beberapa masalah dalam teori kuantum tidak hanya sulit secara teknis namun juga secara fundamental tidak dapat diselesaikan dalam waktu yang efisien oleh quantum komputer."

John Preskill

"Penelitian ini menunjukkan pentingnya pengembangan teknik baru dalam eksperimen dan teori agar kita dapat melewati batasan yang ada dan tetap maju dalam memahami fase materi kuantum."

Analisis Kami

"Meskipun quantum komputer diharapkan menjadi revolusi dalam komputasi, penelitian ini menunjukkan bahwa teknologi tersebut tidak bersifat ajaib dan memiliki batasan signifikan dalam memecahkan masalah fisika yang sangat kompleks. Hal ini mengingatkan kita bahwa pemahaman komprehensif terhadap alam semesta terbentur oleh hambatan fundamental ilmiah yang harus kita terima dan terus pelajari."

Prediksi Kami

Di masa depan, penelitian akan fokus pada menemukan sifat fisika yang dapat membuat pengenalan fase materi kuantum menjadi lebih praktis dan mengembangkan metode baru yang memudahkan pemahaman sistem kuantum kompleks dalam aplikasi nyata.

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh Thomas Schuster dan timnya?

Thomas Schuster dan timnya menemukan bahwa ada masalah dalam menentukan fase materi dari keadaan kuantum yang tidak diketahui yang tidak bisa dipecahkan secara efisien oleh komputer kuantum.

Mengapa fase materi kuantum sulit diidentifikasi oleh komputer kuantum?

Fase materi kuantum sulit diidentifikasi karena kompleksitas dan korelasi yang meningkat, yang menyebabkan waktu komputasi meningkat secara eksponensial.

Apa yang dimaksud dengan korrelasi dalam konteks fase materi?

Korrelasi dalam konteks fase materi merujuk pada seberapa jauh sifat-sifat suatu sistem kuantum saling mempengaruhi satu sama lain.

Apa implikasi dari penelitian ini terhadap pemahaman kita tentang realitas fisik?

Penelitian ini menunjukkan bahwa beberapa sifat fisik mungkin terlalu sulit atau bahkan tidak mungkin untuk diukur, yang membuka pertanyaan tentang batasan pemahaman kita terhadap alam semesta.

Mengapa penting untuk memahami fase materi dalam teknologi kuantum?

Memahami fase materi penting untuk pengembangan teknologi kuantum generasi berikutnya dan untuk fisika fundamental.