Komputasi Kuantum: Arsitektur Revolusioner untuk Mengatasi Kesalahan
Peneliti dari Inria, bekerja sama dengan startup Prancis Alice & Bob, telah mengembangkan pendekatan baru dalam komputasi kuantum yang dapat secara signifikan mengurangi kesalahan dalam perhitungan kuantum. Inovasi ini menggabungkan penggunaan 'cat qubits' dengan kode koreksi kesalahan linier (LDPC), yang memungkinkan pelaksanaan algoritma kuantum dengan jumlah qubit yang jauh lebih sedikit dibandingkan arsitektur sebelumnya.
Komputasi kuantum menjanjikan kemampuan untuk menyelesaikan perhitungan kompleks yang tidak dapat ditangani oleh komputer klasik. Namun, salah satu hambatan utama adalah tingginya tingkat kesalahan dalam operasi kuantum. Diperkirakan diperlukan antara satu juta hingga satu miliar operasi untuk melakukan perhitungan yang berguna, namun saat ini, satu dari seribu operasi dapat menghasilkan kesalahan, membuat hasilnya tidak dapat diandalkan.
Untuk mengatasi tantangan ini, tim peneliti mengembangkan arsitektur baru yang menggabungkan 'cat qubits'—jenis qubit yang lebih tahan terhadap gangguan eksternal—dengan kode koreksi kesalahan LDPC. Pendekatan ini memungkinkan pelaksanaan algoritma kuantum dengan hingga 200 kali lebih sedikit qubit dibandingkan arsitektur superkonduktor tradisional.
'Cat qubits' dinamai berdasarkan eksperimen Schrödinger yang terkenal, di mana seekor kucing dianggap berada dalam keadaan hidup dan mati secara bersamaan. Qubit jenis ini mengurangi gangguan menjadi satu dimensi dan hanya memerlukan sekitar 30 qubit fisik untuk koreksi kesalahan, dibandingkan dengan sekitar 1.000 qubit fisik yang dibutuhkan oleh qubit standar.
Pendekatan baru ini tidak hanya mengurangi kebutuhan akan jumlah qubit yang besar, tetapi juga membuka jalan menuju komputer kuantum yang lebih praktis dan dapat diandalkan. Dengan mengurangi kompleksitas sistem dan meningkatkan toleransi terhadap kesalahan, inovasi ini dapat mempercepat realisasi komputer kuantum yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari kriptografi hingga simulasi molekuler.
Penelitian ini telah dipublikasikan dalam Nature Communications pada 26 Januari 2025 dan merupakan langkah penting menuju pengembangan komputer kuantum yang dapat diandalkan.
