Dalam sebuah pencapaian bersejarah untuk komputasi kuantum, para peneliti telah berhasil mewujudkan 'holy grail' yang telah lama dicari di bidang ini – peningkatan kecepatan eksponensial atas komputer klasik yang tidak memerlukan asumsi atau syarat apa pun.
Studi terobosan ini, yang diterbitkan di Physical Review X, dipimpin oleh Profesor Daniel Lidar dari University of Southern California, bekerja sama dengan rekan-rekan dari USC dan Johns Hopkins University. Tim ini memanfaatkan dua prosesor kuantum Eagle 127-qubit milik IBM untuk memecahkan variasi dari 'masalah Simon', sebuah teka-teki matematika yang dianggap sebagai cikal bakal algoritma faktorisasi Shor.
"Peningkatan kecepatan eksponensial adalah jenis peningkatan paling dramatis yang kami harapkan dari komputer kuantum," jelas Lidar, yang menjabat sebagai Profesor Viterbi di bidang Teknik di USC. Yang membuat pencapaian ini sangat signifikan adalah peningkatan kecepatan yang "tanpa syarat" – artinya tidak bergantung pada asumsi yang belum terbukti terkait algoritma klasik.
Para peneliti berhasil mengatasi hambatan terbesar dalam komputasi kuantum – noise atau kesalahan komputasi – dengan menerapkan teknik mitigasi kesalahan yang canggih. Ini termasuk dynamical decoupling, optimasi transpilation, dan mitigasi kesalahan pengukuran, sehingga prosesor kuantum dapat mempertahankan koherensi cukup lama untuk menyelesaikan perhitungan.
Meski Lidar mengingatkan bahwa demonstrasi spesifik ini belum memiliki aplikasi praktis langsung di luar masalah-masalah khusus, pencapaian ini secara tegas memvalidasi janji teoretis komputasi kuantum. "Perbedaan performa ini tidak dapat dibalikkan karena peningkatan kecepatan eksponensial yang kami tunjukkan, untuk pertama kalinya, bersifat tanpa syarat," ujarnya.
Pencapaian ini hadir di tengah upaya IBM yang terus mengembangkan peta jalan komputasi kuantum, baru-baru ini mengumumkan rencana membangun komputer kuantum berskala besar dan tahan kesalahan pada tahun 2029. Perusahaan ini telah mengembangkan skema koreksi kesalahan baru yang disebut quantum low-density parity check (qLDPC) codes yang dapat secara drastis mengurangi sumber daya yang dibutuhkan untuk komputasi kuantum praktis.
Bagi bidang AI dan komputasi, terobosan ini menandakan bahwa komputasi kuantum mulai beralih dari potensi teoretis menjadi realitas praktis. Seiring sistem kuantum terus berkembang dan tingkat kesalahan menurun, teknologi ini menjanjikan pemrosesan yang jauh lebih cepat untuk model AI kompleks, masalah optimasi, dan simulasi yang masih belum dapat dipecahkan oleh komputer klasik.