Peneliti Tiongkok telah mengungkapkan Jiuzhang 4.0, sebuah komputer kuantum fotonik yang menyelesaikan masalah acuan jauh lebih cepat daripada superkomputer klasik paling canggih di dunia. Mesin ini menyelesaikan tugas pengambilan sampel Boson — sebuah uji keunggulan kuantum — dalam hitungan detik, sedangkan sistem klasik tercepat membutuhkan waktu ribuan tahun. Hasil ini menandai lompatan signifikan dalam komputasi kuantum fotonik dan mengukuhkan posisi Tiongkok di garis terdepan bidang ini.
Apa Itu Pengambilan Sampel Boson
Pengambilan sampel Boson adalah masalah yang dirancang khusus untuk mensimulasikan perilaku foton yang tak terbedakan saat melewati jaringan. Masalah ini sangat sulit bagi komputer klasik karena jumlah hasil yang mungkin tumbuh secara eksponensial seiring bertambahnya jumlah foton. Namun, komputer kuantum, yang menggunakan foton itu sendiri, dapat menghitungnya secara alami. Jiuzhang 4.0 menggunakan rangkaian sirkuit fotonik dan detektor untuk menjalankan pengambilan sampel secara langsung, menghindari kebutuhan simulasi klasik.
Seberapa Cepat?
Tim di balik Jiuzhang 4.0 melaporkan bahwa komputer kuantum tersebut menyelesaikan masalah pengambilan sampel Boson dalam sepersekian detik. Sebagai perbandingan, superkomputer klasik paling canggih pada 2025 diperkirakan membutuhkan waktu 10.000 tahun untuk menyelesaikan perhitungan yang sama. Peningkatan kecepatan sebesar beberapa ordo magnitudo ini disebut sebagai keunggulan kuantum oleh para peneliti, meskipun istilah tersebut diperdebatkan karena masalahnya dirancang khusus untuk sistem kuantum.
Pentingnya Komputasi Kuantum Fotonik
Kebanyakan komputer kuantum saat ini mengandalkan sirkuit superkonduktor, ion terjebak, atau platform solid-state lainnya. Komputer kuantum fotonik menggunakan partikel cahaya, yang mudah dimanipulasi dan bergerak dengan kecepatan tinggi. Mereka juga beroperasi pada suhu ruang, menghindari pendinginan ekstrem yang diperlukan superkonduktor. Namun, sistem fotonik secara historis kesulitan dalam meningkatkan jumlah foton dan menjaga tingkat kesalahan rendah. Jiuzhang 4.0 tampaknya telah mengatasi beberapa hambatan tersebut, setidaknya untuk pengambilan sampel Boson.
Kepemimpinan Tiongkok dalam Komputasi Kuantum Fotonik
Jiuzhang 4.0 adalah yang terbaru dalam serangkaian komputer kuantum fotonik yang dikembangkan oleh peneliti Tiongkok. Versi sebelumnya — Jiuzhang 1.0, 2.0, dan 3.0 — masing-masing memecahkan rekor jumlah foton dan kecepatan. Versi 4.0 mengukuhkan dominasi Tiongkok dalam pendekatan khusus ini. Pencapaian ini muncul saat negara-negara seperti Amerika Serikat, Kanada, dan Inggris mengalokasikan sumber daya untuk teknologi kuantum kompetitif, tetapi belum ada yang menyamai kinerja ini dalam tugas pengambilan sampel Boson.
Tantangan selanjutnya adalah mengembangkan Jiuzhang 4.0 dari masalah acuan ke aplikasi dunia nyata, seperti simulasi kuantum untuk kimia atau ilmu material. Para peneliti perlu menunjukkan bahwa komputer kuantum fotonik dapat menyelesaikan masalah yang berguna yang tidak dapat diatasi mesin klasik, bukan hanya uji khusus. Tim di balik Jiuzhang diperkirakan akan menerbitkan makalah rinci di jurnal ilmiah terverifikasi dalam beberapa bulan mendatang, yang akan memungkinkan verifikasi independen atas hasil tersebut.
