Apa jadinya jika prosesor kuantum dalam jarak yang sangat jauh membentuk jaringan komputasi kuantum raksasa yang bertindak sebagai satu mesin?
Teori komputasi kuantum radikal bisa bikin komputer dengan kemampuan luar biasa. (Ilustrasi dibuat AI/Designer)ngarahNyaho - Fisikawan menciptakan model baru untuk komputer kuantum yang dapat ditingkatkan skalanya dengan lebih mudah dan menjadikannya lebih kuat dari yang dibayangkan sebelumnya.
Teori baru ini diuraikan dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pada tanggal 21 Mei di jurnal PRX Quantum.
Dalam makalahnya, peneliti mengusulkan, menghubungkan qubit, mesin dasar komputer kuantum, dalam jarak yang sangat jauh agar berfungsi seolah-olah mereka adalah bagian dari satu mesin yang sangat kuat.
Bit digunakan dalam komputasi klasik untuk memproses data dalam keadaan biner 1 atau 0, dan secara berurutan.
Sementara itu, komputasi kuantum menggunakan qubit (yang mengandalkan hukum mekanika kuantum) untuk menyandikan data dalam superposisi 1 dan 0.
Artinya data dapat dikodekan di kedua negara secara bersamaan. Setiap qubit beroperasi pada frekuensi tertentu.
Qubit-qubit ini kemudian dapat digabungkan melalui keterikatan kuantum, di mana datanya dihubungkan melintasi jarak yang sangat jauh dari waktu atau ruang, untuk memproses perhitungan secara paralel.
Semakin banyak qubit yang terjerat, komputer kuantum akan semakin kuat secara eksponensial.
Qubit yang terjerat harus berbagi frekuensi yang sama. Namun studi tersebut mengusulkan untuk memberi mereka frekuensi operasi “ekstra” sehingga mereka dapat beresonansi dengan qubit lain atau bekerja sendiri jika diperlukan.
Dengan cukup banyak qubit yang terjerat, komputer kuantum masa depan dapat melakukan perhitungan yang membutuhkan waktu ribuan tahun bagi komputer klasik hanya dalam beberapa detik.
Namun Anda memerlukan prosesor kuantum dengan jutaan qubit untuk mencapai kondisi "supremasi kuantum", sedangkan prosesor paling canggih saat ini hanya memiliki 1.000 qubit.
Namun menjaga stabilitas antara qubit yang terjerat, sehingga dapat memproses data, adalah hal yang sulit dan memerlukan elektronik dan peralatan yang rumit.
Meningkatkan skala qubit dalam komputer kuantum sehingga cukup kuat untuk melampaui superkomputer paling canggih saat ini juga merupakan tantangan besar. Kita perlu meningkatkan skala sirkuit kompleks tersebut.
Namun menurut para ilmuwan, dengan memberikan frekuensi ekstra pada setiap qubit, itu membuat mesin bekerja sama untuk memproses perhitungan seolah-olah bagian dari komputer kuantum tunggal.
Meskipun berpotensi terpisah dalam jarak yang sangat jauh. Artinya, tak perlu menggunakan satu prosesor kuantum besar yang sulit dipelihara, tapi cukup dengan beberapa prosesor lebih kecil yang dihubungkan bersama.
“Setiap qubit di komputer kuantum beroperasi pada frekuensi tertentu," penulis utama studi Vanita Srinivasa, asisten profesor informasi kuantum di University of Rhode Island, dikutip dari Rhody Today.
"Mewujudkan kemampuan unik komputer kuantum bergantung pada kemampuan mengendalikan setiap qubit secara individual melalui frekuensi yang berbeda.
"Serta menghubungkan pasangan qubit dengan mencocokkan frekuensinya,” Srinivasa menjelaskan.
Dengan menerapkan tegangan osilasi, itu dapat menghasilkan frekuensi tambahan untuk setiap qubit.
Dengan melakukan ini, beberapa qubit terhubung dengan memanfaatkan frekuensi bersama yang baru dihasilkan, tanpa harus mencocokkan frekuensi aslinya.
Qubit-qubit tersebut kemudian dapat dihubungkan bersama-sama, namun juga dapat dikontrol secara individual menggunakan frekuensi aslinya.
“Pendekatan penskalaan ini seperti membangun sistem yang lebih besar menggunakan balok LEGO berukuran tetap, yang seperti modul individual.
"Dan menghubungkannya menggunakan potongan yang lebih panjang yang cukup kuat untuk menjaga hubungan antar balok dalam waktu yang cukup sebelum pengaruh eksternal merusaknya. tautan,” kata Srinivasa.
Model ini bertujuan untuk mengatasi tantangan yang akan dihadapi para ilmuwan dalam meningkatkan skala prosesor kuantum di masa depan.
Ini biasanya dibuat dengan semikonduktor dan menggunakan triliunan transistor kecil yang dapat dimanfaatkan untuk membuat qubit kompak.
Namun, menambahkan lebih banyak qubit ke prosesor kuantum suatu hari nanti tidak akan mungkin dilakukan, kata para ilmuwan.
Dengan menggunakan model baru ini, para peneliti yakin komputer kuantum masa depan akan dibangun dengan cara modular.
Artinya, dengan susunan qubit yang lebih kecil dalam prosesor kuantum yang terhubung menggunakan tautan terjerat yang kuat dan berjangkauan panjang.
Hal ini akan membuat mereka lebih kuat dan mampu melakukan perhitungan lebih cepat dibandingkan dengan teknologi yang kita miliki saat ini. |
Sumber: Live Science | Rhody Today
Posting Komentar