Cekricek.id, Armonk — IBM mengumumkan terobosan terbaru dalam teknologi komputasi kuantum melalui peluncuran chip kuantum berkapasitas 156-qubit yang mampu beroperasi 50 kali lebih cepat dibandingkan pendahulunya. Pencapaian ini membuka babak baru dalam penelitian ilmiah berbasis teknologi kuantum.
Sistem chip kuantum terbaru ini terdiri dari dua komponen utama. Pertama, Unit Pemrosesan Kuantum (Quantum Processing Unit/QPU) 156-qubit yang diberi nama R2 IBM Heron, merupakan generasi kedua dari chip yang diluncurkan tahun lalu. Kedua, Qiskit, serangkaian perangkat lunak dan algoritma yang dirancang khusus untuk mengoptimalkan kinerja komputasi kuantum.
Berdasarkan data pengujian, sistem baru ini menunjukkan peningkatan kinerja yang signifikan. Dalam eksperimen utilitas kuantum IBM tahun 2023 yang dipublikasikan di jurnal Nature, komputer kuantum terdahulu membutuhkan waktu 122 jam untuk menyelesaikan beban kerja. Sementara itu, sistem baru dengan R2 Heron QPU hanya memerlukan waktu 2,4 jam untuk tugas yang sama.
Wakil Presiden IBM Quantum, Jay Gambetta, menyampaikan, "Kemajuan dalam perangkat keras IBM Quantum dan Qiskit memungkinkan pengguna kami mengembangkan algoritma baru yang menggabungkan kekuatan komputasi kuantum dan superkomputasi klasik secara terpadu."
Chip kuantum terbaru IBM ini menggunakan 156 qubit yang disusun dalam kisi heksagonal—struktur topologi yang digunakan IBM untuk semua prosesor kuantumnya. Konfigurasi ini memungkinkan sistem mengeksekusi sirkuit kuantum hingga 5.000 gerbang dua-qubit, hampir dua kali lipat dibandingkan 2.880 gerbang pada eksperimen utilitas tahun 2023 yang menggunakan QPU Eagle 127-qubit.
R2 Heron juga dilengkapi dengan fitur "mitigasi sistem dua tingkat" yang mengurangi dampak gangguan pada interaksi qubit dengan material di sekitarnya. Sistem ini juga mendapat manfaat dari peningkatan perangkat lunak untuk koreksi kesalahan, terutama melalui penggunaan algoritma mitigasi jaringan kesalahan tensor (Tensor Error Network Mitigation/TEM) Qiskit.
Penyempurnaan perangkat lunak lebih lanjut, termasuk peluncuran mesin runtime generasi terbaru, optimalisasi pergerakan data, dan pengenalan kompilasi parametrik, memungkinkan sistem baru beroperasi pada 150.000 operasi lapisan sirkuit per detik (Circuit Layer Operations Per Second/CLOPS). Angka ini meningkat drastis dibandingkan kinerja dasar 950 CLOPS pada tahun 2022 dan 37.000 CLOPS pada awal tahun ini.
IBM menyatakan bahwa perkembangan terbaru ini mendukung visi mereka dalam mengembangkan superkomputer berbasis kuantum yang menggabungkan komputer kuantum dan klasik. Pendekatan hybrid ini memungkinkan penanganan beban kerja secara paralel dengan membagi algoritma kompleks dan mengalokasikannya ke sistem yang paling sesuai.
Implementasi nyata dari superkomputer berbasis kuantum dapat dilihat di RIKEN, pusat penelitian ilmiah di Jepang. Menggunakan metode "Interaksi Konfigurasi Terpilih Kuantum" yang diuraikan dalam makalah yang diterbitkan di database pracetak arXiv tahun 2023, para ilmuwan memanfaatkan perangkat keras kuantum untuk memodelkan struktur elektronik besi sulfida.
Baca juga: Ditanam Chip di Otak Monyet Ini Bisa Main Game Secara Telepatis
Para ilmuwan RIKEN juga telah memulai proyek pembangunan platform hybrid komputasi performa tinggi kuantum dengan mengintegrasikan Fugaku, salah satu superkomputer tercepat di dunia, dengan komputer kuantum IBM System Two yang dilengkapi QPU Heron.
