Seperti yang anda ketahui, pada musim gugur 2019, Google dan IBM mula melakukan konfrontasi yang nyata antara mereka: ketika wakil Google menyatakan "keunggulan kuantum" mereka kerana kejayaan pengkomputeran kuantum yang berjaya, IBM tiba-tiba mengambil tongkat, menunjukkan kemampuan komputer super baru mereka untuk melakukan pengiraan hampir dengan kelajuan yang sama dan lebih tepat daripada komputer kuantum Google. Ini bukan kali pertama seseorang mempersoalkan pengkomputeran kuantum. Tahun lalu, Michel Dyakonov, seorang ahli fizik teori di Universiti Montpellier di Perancis, mengemukakan banyak alasan teori mengapa superkomputer kuantum praktikal tidak akan pernah dibina. Oleh itu, bagaimana anda tahu siapa yang betul dan siapa yang salah?
Mengapa penciptaan superkomputer berisiko?
Komputer kuantum adalah penemuan yang sangat berguna dalam penciptaan kecerdasan buatan masa depan, kaedah kriptografi baru, dan juga jenis bateri baru. Walaupun penggunaannya serba boleh, peranti ini mungkin tidak dapat berfungsi dengan sepenuhnya. Untuk kesimpulan yang sedikit menggembirakan itu muncul penyelidik Perancis Michel Dyakonov, yang selama bertahun-tahun mengusahakan pelaksanaan pengkomputeran kuantum. Saintis percaya bahawa disebabkan oleh kesilapan rawak dalam perkakasan peranti yang tidak dapat dielakkan, komputer kuantum yang benar-benar berguna tidak mungkin pernah dibina.
Untuk memahami mengapa penciptaan superkomputer generasi baru mungkin berisiko, pertama-tama kita perlu memahami prinsip-prinsip operasi peranti pengkomputeran ini. Menurut sebuah artikel yang diterbitkan di portal theconversation.com, komputer moden beroperasi berdasarkan prinsip kod binari ketika menyimpan data, sementara peranti kuantum yang sudah dibuat menggunakan sistem bit kuantum atau qubit.
Qubits mempunyai sifat khas: mereka boleh wujud dalam superposisi, sama ada sifar dan satu, sambil terjerat satu sama lain walaupun mereka berada pada jarak yang cukup jauh antara satu sama lain. Tingkah laku luar biasa seperti itu tidak dikaitkan dengan dunia fizik klasik, kerana superposisi langsung hilang ketika ahli eksperimen berinteraksi dengan keadaan kuantum.
Berkat superposisi, komputer kuantum dengan 100 qubit secara serentak dapat mewakili 2,100 penyelesaian. Untuk beberapa tugas, paralelisme eksponensial ini dapat digunakan untuk mewujudkan kelebihan besar dalam kelajuan komputasi. Namun, ada pendekatan lain yang lebih sempit untuk pengkomputeran kuantum, di mana qubit digunakan untuk mempercepat masalah pengoptimuman. Sebagai contoh, Sistem D-Wave yang berpusat di Kanada telah membina sistem pengoptimuman yang menggunakan qubit untuk tujuan ini, walaupun sebilangan pengkritik berpendapat bahawa sistem yang dihasilkan tidak berfungsi lebih baik daripada komputer klasik.
Komputer kuantum dari D-Wave Systems.
Video promosi:
Walaupun begitu, syarikat dan negara melabur sejumlah besar wang dalam pengkomputeran kuantum. Telah diketahui bahawa China telah membina pusat penyelidikan kuantum baru bernilai 10 miliar dolar AS, dan Kesatuan Eropah telah membuat rancangan induk untuk penyelidikan kuantum bernilai 1 miliar euro atau 1,1 miliar dolar. Undang-undang Inisiatif Kuantum Nasional Amerika Syarikat yang baru memperuntukkan $ 1.2 bilion dalam pengembangan maklumat kuantum dalam jangka masa lima tahun.
Keupayaan untuk memecahkan algoritma penyulitan adalah faktor motivasi yang kuat untuk banyak negara di seluruh dunia. Oleh itu, pengetahuan tentang sistem enkripsi musuh dapat memberikan kelebihan besar dalam kecerdasan, dan pada masa yang sama menyumbang kepada penyelidikan asas baru dalam bidang fizik, kerana sistem eksperimen moden hanya memiliki kurang dari 100 qubit. Untuk mencapai prestasi komputasi yang berguna dalam komputer super, kita mungkin memerlukan mesin dengan ratusan ribu qubit. Agar peranti berfungsi dengan betul, mereka mesti memperbaiki semua kesalahan rawak kecil dalam perisian. Dalam komputer kuantum, kesalahan seperti itu berlaku kerana elemen litar yang tidak sempurna dan interaksi qubit dengan persekitarannya. Atas sebab-sebab ini, qubit dapat kehilangan koherensi secara harfiah dalam beberapa saat,yang boleh menyebabkan keputusan yang salah dari komputer.
Dengan kata lain, walaupun superkomputer kuantum mempunyai hak untuk wujud, kebenaran pengiraannya boleh menjadi persoalan besar. Dan apa pendapat anda, adakah seseorang suatu hari nanti dapat menundukkan teknologi kuantum?
Pengarang: Daria Eletskaya
