Laboratorium Quantum AI Google baru-baru ini membuat terobosan besar dan merilis chip komputasi kuantum baru, Willow. Chip ini telah mencapai peningkatan signifikan dalam koreksi kesalahan kuantum dan kinerja komputasi, menandai langkah maju yang besar dalam komputasi kuantum praktis. Willow mencapai koreksi kesalahan kuantum "di bawah ambang batas" untuk pertama kalinya, memecahkan masalah inti yang telah mengganggu bidang ini selama hampir 30 tahun, dan mencapai penurunan tingkat kesalahan secara eksponensial dengan memperluas skala susunan qubit. Hal ini memberikan bukti kuat untuk pembangunan komputer kuantum praktis berskala besar dan juga menunjukkan bahwa era komputasi kuantum akan datang.
Laboratorium Google Quantum AI baru-baru ini mengumumkan peluncuran chip komputasi kuantum terbarunya, Willow, yang telah mencapai terobosan besar dalam dua bidang utama yaitu koreksi kesalahan kuantum dan kinerja komputasi, sehingga mengambil langkah penting menuju komputasi kuantum praktis.
Terobosan Willow yang paling penting adalah realisasi pertama dari koreksi kesalahan kuantum "di bawah ambang batas", memecahkan tantangan inti yang telah mengganggu bidang komputasi kuantum selama hampir 30 tahun. Tim peneliti menunjukkan dalam sebuah makalah yang diterbitkan di majalah Nature bahwa dengan menggunakan lebih banyak qubit, tingkat kesalahan sistem turun secara eksponensial.
Dalam eksperimen khusus, para peneliti masing-masing menguji array qubit 3×3, 5×5, dan 7×7. Seiring bertambahnya ukuran array, tingkat kesalahan berkurang setengahnya setiap saat. Pencapaian ini menandai lahirnya sistem prototipe qubit logis pertama yang benar-benar dapat diskalakan dan memberikan bukti kuat untuk pembangunan komputer kuantum praktis berskala besar.
Direktur Quantum Hardware Julian Kelly memperkenalkan Willow dan pencapaian terobosannya dalam video
Performa komputasi yang luar biasaDalam benchmark Random Circuit Sampling (RCS), Willow menunjukkan keunggulan kinerja yang luar biasa. Ia menyelesaikan penghitungan dalam waktu kurang dari 5 menit, sedangkan superkomputer tercepat saat ini memerlukan 10 kuadriliun tahun (10 pangkat 25 tahun) untuk menyelesaikan penghitungan yang sama, yang jauh lebih lama dari usia alam semesta.
Chip Willow diproduksi di fasilitas manufaktur chip kuantum khusus Google di Santa Barbara dan memiliki 105 qubit. Chip ini telah mencapai level terbaik di industri dalam banyak indikator utama. Diantaranya, waktu T1 qubit (waktu yang diperlukan untuk mempertahankan keadaan kuantum) mendekati 100 mikrodetik, yaitu sekitar 5 kali lebih tinggi dari produk generasi sebelumnya. .
Langkah selanjutnya menuju kepraktisanPendiri Google Quantum AI Lab mengatakan bahwa tujuan tim berikutnya adalah mencapai "perhitungan aplikasi praktis berguna yang melampaui komputer klasik". Mereka yakin generasi chip Willow diharapkan dapat membantu mencapai tujuan ini. Area penerapan potensial meliputi:
penemuan obat baru
Desain baterai kendaraan listrik yang dioptimalkan
Penelitian fusi nuklir
Pengembangan energi baru
Untuk mempromosikan pengembangan komputasi kuantum, Google juga telah meluncurkan perangkat lunak sumber terbuka dan sumber daya pendidikan, termasuk kursus baru di platform Coursera untuk membantu pengembang mempelajari dasar-dasar koreksi kesalahan kuantum dan bersama-sama mengeksplorasi skenario aplikasi komputasi kuantum di masa depan.
Pencapaian terobosan ini menunjukkan potensi besar komputasi kuantum dalam memecahkan masalah yang kompleks, dan juga memberikan kemungkinan baru bagi pengembangan kecerdasan buatan dan bidang lainnya di masa depan. Google mengatakan bahwa komputasi kuantum akan menjadi alat yang sangat diperlukan untuk mengumpulkan data pelatihan yang tidak dapat diperoleh oleh komputer tradisional, mengoptimalkan arsitektur pembelajaran tertentu, dan mensimulasikan sistem efek kuantum.
Keberhasilan chip Willow Google tidak hanya menunjukkan bahwa teknologi komputasi kuantum akan memasuki tahap perkembangan baru, namun juga menunjukkan potensi besarnya dalam memecahkan tantangan global. Di masa depan, komputasi kuantum akan memainkan peran yang semakin penting di banyak bidang seperti penelitian dan pengembangan obat-obatan, ilmu material, dan kecerdasan buatan.