Dalam dunia yang semakin digital, teknologi komputasi kuantum muncul sebagai inovasi revolusioner yang memiliki potensi besar untuk mengatasi masalah yang tak terpecahkan dengan komputer klasik. Dalam video terbaru yang dipublikasikan oleh laboratorium komputasi kuantum terkemuka, kita mendapatkan gambaran mendalam tentang bagaimana komputer kuantum bekerja dan dampaknya terhadap berbagai bidang.
Apa Itu Komputer Kuantum?
Komputasi kuantum sering dianggap sebagai konsep yang abstrak atau sulit dipahami. Namun, dalam video ini, para peneliti menunjukkan bahwa teknologi ini nyata dan dapat digunakan untuk memecahkan masalah kompleks. Pada tahun 2019, tim peneliti berhasil menjalankan algoritma khusus pada komputer kuantum prototipe dalam waktu 200 detik, sebuah tugas yang akan membutuhkan waktu 10.000 tahun bagi superkomputer terbesar di dunia.
Cara Kerja Komputer Kuantum
Komputer kuantum berbeda dengan komputer klasik dalam hal penggunaan bit komputasi. Komputer klasik menggunakan bit biner, yang hanya dapat berada pada posisi 0 atau 1. Sebaliknya, komputer kuantum menggunakan qubit, yang dapat berada di antara keadaan 0 dan 1. Kemampuan qubit untuk berada di posisi superposisi ini memberikan daya komputasi yang jauh lebih besar dibandingkan bit klasik.
Membangun Prosesor Kuantum
Prosesor kuantum dibuat dengan meletakkan aluminium pada silikon dengan pola tertentu. Prosesor ini diproduksi di dalam ruang bersih yang sangat terkontrol untuk mencegah gangguan sinyal apa pun. Seiring bertambahnya jumlah qubit pada wafer, area fisik yang diperlukan juga bertambah. Inovasi dalam pengemasan menjadi kunci untuk menjembatani prosesor kuantum dengan kriostat eksternal yang membantu menjaga suhu rendah yang dibutuhkan serta melindungi qubit dari radiasi luar.
Pentingnya Pendinginan Kriogenik
Komputer kuantum bergantung pada prinsip superkonduktivitas, yang hanya dapat terjadi pada suhu yang sangat rendah. Video ini menjelaskan struktur kulkas pengenceran, sebuah sistem kompleks dengan beberapa loop pendinginan yang secara bertahap menurunkan suhu mendekati nol mutlak. Lingkungan yang sangat dingin ini diperlukan untuk menjaga keadaan superkonduktor qubit.
Mengendalikan Algoritma Kuantum
Untuk menjalankan algoritma pada komputer kuantum, diperlukan pengendalian yang presisi atas operasi gerbang kuantum. Berbagai sinyal, seperti gerbang gelombang mikro dan DC, dikirim ke qubit untuk memanipulasi keadaannya. Proses ini melibatkan kalibrasi sinyal melalui serangkaian eksperimen untuk mencapai operasi kuantum yang diinginkan.