Isi
- Apa gunanya komputer kuantum?
- Apa arti supremasi kuantum bagi keamanan?
- Pertanyaan tentang klaim supremasi kuantum Google
Pekan lalu, para peneliti Google mengklaim telah mencapai "supremasi kuantum," menurut sebuah artikel di Internet Waktu keuangan. Makalah Google secara singkat diposting di situs web NASA sebelum dihapus. Di dalamnya, para peneliti mengklaim telah mengungguli superkomputer klasik paling kuat saat ini - disebut Summit - dengan komputer kuantum mereka sendiri.
Inilah yang dikenal sebagai supremasi kuantum - dengan kata lain, ketika komputer kuantum terbukti lebih cepat pada tugas yang diberikan daripada komputer klasik. Menurut makalah itu, sistem Sycamore 53-qubit Google dapat menyelesaikan perhitungan spesifik ini dalam tiga menit dan 20 detik. Superkomputer Summit akan membutuhkan waktu sekitar 10.000 tahun untuk menyelesaikan fungsi yang sama.
Mencapai supremasi kuantum pada awalnya telah diprediksi pada akhir 2017. Namun, komputer Bristlecone 72-qubit Google (gambar di atas) terbukti terlalu sulit untuk dikendalikan dengan akurasi yang cukup. Sebaliknya, terobosan tersebut berasal dari sistem Sycamore 53-qubit yang lebih kecil.
Apa gunanya komputer kuantum?
Tidak seperti komputer tradisional yang beroperasi pada bit 1 atau 0, komputer kuantum menggunakan "qubit" untuk menyimpan nilai. Qubit, atau bit kuantum, adalah sistem mekanika kuantum dua-keadaan. Ini memiliki properti misterius untuk dapat memegang superposisi dari kedua status 1 dan 0 sekaligus. Namun, kondisi ini runtuh saat pengukuran.
Komputer kuantum dibangun dengan gerbang perangkat keras yang serupa dengan komputer klasik, dengan BUKAN dan gerbang setara digunakan untuk fungsi matematika. Namun, output kuantum secara intrinsik bersifat probabilistik, artinya output harus diperiksa kebenarannya dan dikoreksi kesalahannya. Anda juga tidak dapat mengintip perhitungan kuantum secara setengah jalan tanpa merusak output, karena superposisi.
Superposisi dan probabilitas adalah kunci yang membuat komputer kuantum berguna untuk tugas matematika tertentu. Meningkatkan jumlah qubit memungkinkan untuk menghitung jutaan kemungkinan hampir secara instan. Penggunaannya meliputi anjak angka besar, menghitung Fourier Transforms, dan menyelesaikan persamaan linear. Komputer kuantum, secara alami, sangat terspesialisasi. Mereka sebenarnya tidak ada gunanya bagi banyak perhitungan dasar yang dilakukan komputer genggam kita setiap hari.
Apa arti supremasi kuantum bagi keamanan?
Seaneh suara komputer kuantum, mereka memiliki beberapa aplikasi yang sangat menarik di bidang komputasi tertentu - khususnya yang melibatkan operasi matematika berulang yang rumit seperti meteorologi, pemodelan kimia dan fisika, dan kriptografi.
Yang terakhir sering membuat orang takut. Komputer kuantum dapat berjalan melalui begitu banyak permutasi matematika sekaligus dan, secara teori, mengambil sebagian kecil dari waktu yang dibutuhkan komputer saat ini untuk melanggar standar enkripsi umum. Hanya beberapa hari atau jam daripada beberapa masa kehidupan. Protokol kriptografi baru mungkin suatu hari nanti diperlukan untuk informasi yang sangat sensitif untuk mencegah retak oleh komputer kuantum.
Standar enkripsi harus ditingkatkan setelah komputer kuantum komersial.
Demikian pula, algoritma serupa digunakan di pasar cryptocurrency saat ini untuk mengamankan dompet dan memverifikasi keabsahan transaksi. Tidak ada tanda bahwa bahkan komputer Google cukup mampu memecahkan jenis enkripsi ini. Namun, ancaman pertumbuhan eksponensial dalam kekuatan komputasi kuantum membuat ini menjadi kemungkinan yang berbeda dalam beberapa tahun ke depan.
Untungnya, komputer kuantum masih jauh dari layak secara komersial. Mereka masih dalam tahap pengembangan dan jauh lebih mungkin digunakan untuk penelitian daripada melanggar kata sandi publik. Apa pun itu, standar enkripsi harus ditingkatkan untuk mencegah dan mencegah kemungkinan kerusakan dalam waktu dekat.
Pertanyaan tentang klaim supremasi kuantum Google
Sementara Google mengklaim supremasi kuantum sebagai terobosan besar, beberapa saingannya kurang yakin tentang manfaat pencapaian tersebut. Istilah "kuantum supremasi" menunjukkan komputer kuantum sekarang lebih kuat dan berguna daripada komputer klasik, tetapi ini tentu saja merupakan klaim yang kontroversial.
Dario Gil, kepala penelitian di IBM (saingan utama dalam ruang komputasi kuantum), menyebut klaim Google "salah besar." Gil mencatat bahwa penelitian ini hanya "percobaan laboratorium yang dirancang untuk dasarnya - dan hampir pasti secara eksklusif - mengimplementasikan satu prosedur pengambilan sampel kuantum yang sangat spesifik tanpa aplikasi praktis. ”Dengan kata lain, penelitian Google berfokus pada jenis komputasi yang sangat sempit yang mengungkapkan sedikit tentang kemampuan komputer yang lebih luas.
Supremasi kuantum - ketika komputer kuantum mengungguli komputer klasik untuk tugas yang diberikan.
Namun, Chad Rigetti, mantan eksekutif IBM, menyebut pengumuman itu sebagai "momen besar bagi manusia dan ilmu pengetahuan." Daniel Lidar, seorang profesor teknik di University of Southern California, mencatat skala terobosan Google. Perusahaan telah mengurangi gangguan qubit - dikenal sebagai "crosstalk" - sangat mengurangi tingkat kesalahan komputer dibandingkan dengan pesaingnya.
Implikasinya adalah bahwa Google sekarang akan dapat meningkatkan ukuran komputer kuantumnya berkat hasil kesalahan yang lebih rendah. Semakin banyak qubit dengan kesalahan rendah akan secara eksponensial meningkatkan kekuatan pemrosesan komputer kuantum, menjadikannya jauh lebih layak untuk pemecahan masalah yang kompleks. Meskipun, masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan pada kemampuan pemrograman juga.
Pada akhirnya, komputer kuantum hanya berguna untuk serangkaian tugas terbatas. Buat, jalankan, dan program harganya mahal. Kompleksitas ini berarti bahwa mereka hanya mungkin digunakan dengan hemat untuk tugas-tugas yang sangat spesifik. Meskipun, ini tidak mengurangi tonggak sejarah supremasi kuantum Google dan fakta bahwa komputasi kuantum terlihat semakin layak setiap tahun.
