Artikel itu adalah tebakan tentang properti komputer kuantum, yang diumumkan oleh Google. Perusahaan mengklaim bahwa "komputer kuantum mampu mencapai apa yang dibutuhkan komputer modern ribuan tahun." Majalah tersebut mengajukan pertanyaan: apakah tim Google memahami mobil yang mereka buat? Dan apakah dia tidak akan "mengoptimalkan" orang tersebut?
Dalam artikel terbaru dari Lab Komputasi Kuantum Google, diumumkan bahwa perusahaan telah mencapai supremasi kuantum. Ini hanya pembicaraan, tapi apa artinya semua itu?
Pada tahun 2012, saya menciptakan istilah "keunggulan kuantum" untuk titik di mana komputer kuantum dapat melakukan apa yang tidak dapat dilakukan komputer klasik - dan terlepas dari kegunaan tugasnya. Dengan istilah baru ini, saya ingin menekankan betapa pentingnya waktu yang kita jalani secara historis. Suatu kebanggaan hidup di era perkembangan teknologi informasi yang didasarkan pada prinsip-prinsip fisika kuantum.
Istilah "superioritas kuantum" - dan memang fenomena itu sendiri - telah menyebabkan banyak kontroversi. Dan karena dua alasan sekaligus. Pertama, kata "superioritas" terdengar buruk dari sudut pandang politik - kata itu membangkitkan asosiasi yang menjijikkan dengan "superioritas kulit putih." Kedua, istilah ini hanya memperburuk hype umum seputar teknologi kuantum, dan sudah terlalu banyak. Saya masih meramalkan yang kedua, tetapi saya benar-benar melewatkan yang pertama. Bagaimanapun, istilah itu macet, dan sekarang tim kuantum di Google telah memahaminya dengan antusias.
Saya membahas beberapa opsi lagi di kepala saya, tetapi saya menolak semuanya, memutuskan bahwa "keunggulan kuantum" mencerminkan situasi dengan cara terbaik. Saya juga merenungkan "keuntungan kuantum" - dan istilah ini juga mulai digunakan. Tapi menurut selera saya, "keunggulan" masih terdengar lebih akurat dan meyakinkan. Dalam perlombaan, mereka berbicara tentang keuntungan bahkan ketika satu kuda berada di depan yang lain dengan kurang dari satu tubuh. Kecepatan komputer kuantum untuk tugas tertentu beberapa kali lebih tinggi daripada komputer klasik. Secara teori.
Artikel Google baru-baru ini menggambarkan hal ini dengan jelas. Menggunakan perangkat dengan 53 qubit (analog kuantum bit komputer klasik), mereka mampu melakukan komputasi kuantum dalam hitungan menit yang akan memakan waktu ribuan tahun untuk superkomputer paling kuat saat ini. Jika ini benar, maka ini adalah pencapaian luar biasa dalam fisika eksperimental dan bukti perkembangan perangkat keras kuantum yang belum pernah terjadi sebelumnya. Saya dengan tulus mengucapkan selamat kepada semua peserta eksperimen ini.
Namun, ada batasan di sini. Tim Google mengakui bahwa masalah yang diselesaikan mesin mereka dengan kecepatan yang mencengangkan telah dipilih dengan cermat untuk menunjukkan keunggulan komputer kuantum. Tidak ada alasan praktis untuk menyelesaikannya. Singkatnya, komputer kuantum mengeksekusi urutan instruksi yang dipilih secara acak, setelah semua qubit diukur, menerima string bit pada output. Ini adalah komputasi kuantum dari struktur yang sangat kecil. Ya, tugas seperti itu sangat sulit untuk komputer klasik, tetapi jawabannya juga tidak terlalu berarti.
Namun hasilnya luar biasa. Dengan memverifikasi bahwa keluaran komputer kuantum mereka cocok dengan keluaran dari superkomputer klasik (yah, jika operasinya tidak memakan waktu ribuan tahun, tentunya), tim mengonfirmasi bahwa mereka memahami perangkat mereka dan berfungsi seperti yang diharapkan. Sekarang kita telah mengetahui bahwa perangkat kerasnya berfungsi, itu dapat dimuat dengan tugas yang lebih berguna.
Video promosi:
Mengapa penting untuk memeriksa kinerja peralatan? Karena sangat sulit untuk mengontrol komputer kuantum secara tepat. Dalam arti tertentu, pertimbangan sederhana dari sistem kuantum pasti melanggar itu - prinsip ketidakpastian Heisenberg yang terkenal sedang beraksi. Oleh karena itu, jika kita ingin menggunakan sistem seperti itu untuk menyimpan dan memproses informasi yang andal, kita perlu menjaganya agar tetap terisolasi dari dunia luar. Pada saat yang sama, kami membutuhkan qubit untuk berinteraksi satu sama lain - kami ingin memproses data. Selain itu, kami harus mengontrol sistem dari luar dan akhirnya mengukur qubit untuk mengetahui hasil perhitungan kami. Sangat sulit untuk membuat sistem kuantum yang memenuhi semua kriteria ini. Untuk mencapai hasil saat ini, dibutuhkan kemajuan bertahun-tahun di bidang material,produksi, pengembangan dan pengendalian.
Pencapaian Google merupakan tonggak sejarah dalam pengembangan komputer kuantum terapan. Saya pikir era yang akan datang membutuhkan nama yang terpisah - dan muncul dengan "quantum tingkat menengah yang bising" atau NISQ. Berima dengan risiko. "Intermediate Level" adalah tentang ukuran komputer kuantum yang menjadi lebih terjangkau. Dengan kecepatan seperti ini, mereka akan segera dapat melakukan tugas yang terlalu berat untuk superkomputer masa kini. "Bising" menekankan kontrol yang tidak sempurna dan kegagalan serta kesalahan yang diakibatkannya yang terakumulasi dari waktu ke waktu. Kami belum dapat melakukan kalkulasi panjang - jawaban yang benar sepertinya tidak akan bersinar bagi kami.
Tim Google telah membuktikan bahwa membangun mesin kuantum yang besar dan cukup akurat untuk menyelesaikan tugas-tugas yang sebelumnya mustahil dapat dilakukan. Mari kita pertimbangkan ini awal dari era baru - era quanta tingkat menengah yang bising atau NISQ.
Apa yang akan terjadi selanjutnya? Tentu saja, Google dan pembuat perangkat keras lainnya berharap menemukan penggunaan praktis untuk perangkat kuantum mereka. Komputer kuantum yang lebih kuat akan membantu para ilmuwan mengembangkan bahan dan senyawa kimia baru atau meningkatkan alat untuk pembelajaran mesin, tetapi komputer kuantum yang berisik dengan beberapa ratus qubit tidak akan banyak membantu. Namun, kami memiliki beberapa ide praktis untuk komputer NISQ yang akan kami coba. Dengan melakukan ini, kami akan mencapai metode pengoptimalan yang lebih baik dan simulasi fisika yang lebih akurat - meskipun, sebenarnya, kami tidak begitu yakin akan berhasil. Tapi akan tetap menarik untuk bermain dengan teknologi NISQ untuk melihat apa yang bisa dilakukannya. Saya menghitungbahwa komputer kuantum cepat atau lambat akan mengubah masyarakat kita - bahkan jika ini masalah masa depan.
Dalam sebuah artikel tahun 2012 di mana saya menciptakan istilah “supremasi kuantum,” saya beralasan, “Bagaimana rasanya mengelola sistem kuantum skala besar? Hanya "sangat sulit" atau "sangat sulit"? Jika yang pertama, maka setelah beberapa dekade kerja keras kita mungkin berhasil. Jika yang terakhir, maka akan memakan waktu beberapa abad, dan bahkan itu bukanlah fakta bahwa itu akan berhasil. " Kemajuan terbaru oleh tim Google membuat kami yakin bahwa kami sedang menangani kasus pertama - hanya "sangat sulit". Jika demikian, kelimpahan teknologi kuantum akan muncul dalam beberapa dekade mendatang.
James O'Brien
