Courtesy of InterestingEngineering

Simulasi Chip Kuantum Skala Besar Gunakan Ribuan GPU Superkomputer

Mewujudkan simulasi fisik lengkap chip kuantum untuk memperkirakan kinerja, mengidentifikasi masalah, serta mengoptimalkan desain sebelum pembuatan fisik, mempercepat pengembangan teknologi komputer kuantum.

18 Nov 2025, 03.31 WIB

61 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Simulasi mikrochip kuantum adalah langkah penting dalam pengembangan komputer kuantum masa depan.
Penggunaan superkomputer Perlmutter memungkinkan simulasi skala besar yang belum pernah dilakukan sebelumnya.
Kolaborasi antar lembaga penelitian meningkatkan efisiensi dalam pengembangan perangkat keras kuantum.

Berkeley, Amerika Serikat - Para peneliti dari Lawrence Berkeley National Laboratory dan Universitas California, Berkeley berhasil melakukan simulasi fisik lengkap chip kuantum menggunakan superkomputer Perlmutter yang memiliki 7.168 GPU NVIDIA. Simulasi ini merupakan langkah penting untuk mengembangkan hardware komputer kuantum di masa depan.

Chip kuantum yang disimulasikan berukuran kecil yaitu 10 mm persegi dengan bagian yang sangat detail mencapai satu mikron. Namun, kompleksitas fisiknya besar sehingga membutuhkan hampir seluruh kapasitas GPU Perlmutter selama 24 jam agar simulasi berjalan dengan efektif dan cepat.

Menggunakan perangkat lunak ARTEMIS, simulasi ini memodelkan gelombang elektromagnetik dan interaksi kuantum secara rinci, tidak hanya menggunakan pendekatan 'black box'. Simulasi memperhatikan bahan chip, tata letak kabel, geometri resonator, dan cara kuantum berinteraksi.

Toh hasil simulasi tersebut membantu ilmuwan memperkirakan fungsi chip secara tepat, menghindari gangguan sinyal yang merusak, dan mengoptimalkan desain sebelum chip dibuat secara fisik. Kolaborasi beberapa lembaga dan divisi memastikan riset ini berhasil.

Tim peneliti berencana melanjutkan simulasi dengan analisis frekuensi dan membandingkan hasil komputer dengan chip fisik asli. Ini akan mempercepat inovasi perangkat kuantum dan membuka peluang baru di bidang teknologi komputasi.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/berkeley-lab-quantum-chip-simulation

Analisis Ahli

Irfan Siddiqi

"Simulasi fisik secara penuh memberikan gambaran yang sangat detail dan akurat mengenai bagaimana chip kuantum akan berperilaku, membantu pengembangan teknologi kuantum yang lebih handal dan efisien."

Bert de Jong

"Kolaborasi antarilmu dan teknologi di balik simulasi ini adalah kunci untuk mempercepat inovasi di bidang komputer kuantum yang bisa mengubah masa depan komputasi."

Analisis Kami

"Simulasi skala besar menggunakan hampir seluruh kapasitas GPU Perlmutter merupakan lompatan besar dalam rekayasa chip kuantum, membuka akses untuk riset yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan. Pendekatan ini akan merevolusi bagaimana perangkat kuantum dirancang, mengurangi trial-and-error fisik yang mahal dan lambat."

Prediksi Kami

Dalam waktu dekat, simulasi ini akan diperluas dengan membandingkan hasilnya langsung dengan chip kuantum yang sudah dibuat secara fisik, sehingga pengembangan komputer kuantum di masa depan akan lebih cepat dan efisien.