Jika saat ini anda masih mengandalkan komputasi cloud yang oleh beberapa pakar menyebutnya sebagai komputasi klasik sebagai komputasi sejenis dalam perangkat pengguna sekarang, maka bersiap untuk beralih menggunakan komputasi kuantum. Teknologi terbaru ini memang masih digagas, namun ‘bau-baunya’ sudah dekat pada realisasi. 

Apa itu Komputasi Kuantum?

Komputasi kuantum melibatkan komputasi non-klasik yang terbukti lebih unggul daripada komputasi klasik dalam masalah penting tertentu seperti pemfaktoran bilangan bulat besar.

Komputasi klasik adalah dasar dari hampir semua komputasi yang dilakukan oleh mesin saat ini. Mencakup semua komputasi seperti cloud computing, komputasi di desktop, perangkat seluler, atau perangkat pengguna lainnya. 

Komputasi klasik bergantung pada bit deterministik yang memiliki status 0 atau 1. Seperti fisika klasik Newtonian, ini adalah pendekatan yang cukup intuitif dan praktis. Namun, itu tidak efisien dalam memodelkan fenomena kuantum atau berurusan dengan probabilitas.

Rumus Newton cukup akurat untuk partikel makro yang bergerak dengan kecepatan yang jauh lebih lambat daripada kecepatan cahaya. Namun, pandangan dunia klasik seperti itu tidak akurat pada tingkat molekul atau pada kecepatan mendekati kecepatan cahaya karena semua materi menampilkan sifat seperti gelombang dan tidak deterministik. 

Cara Kerja Komputasi Kuantum

Komputasi kuantum memungkinkan pengembang untuk memanfaatkan hukum mekanika kuantum seperti superposisi kuantum dan belitan kuantum untuk menghitung solusi untuk masalah penting tertentu dengan sistem pemrosesan yang lebih cepat daripada komputer klasik. 

Garis besar dari cara kerja Komputasi Kuantum adalah sebagai berikut:

Qubit, bit dalam komputer kuantum, memiliki 2 keunggulan dibandingkan bit klasik: Mereka dapat menyimpan lebih dari satu status selama komputasi dan dapat menangkap dua qubit sekaligus (yaitu disetel ke status yang sama terlepas dari lokasinya). Tentu saja berbeda dari komputasi klasik yang hanya bergantung pada bit untuk memori. Pada komputasi klasik, bit dapat berada dalam keadaan 0 atau 1. Biasanya, ini secara fisik direpresentasikan sebagai tegangan pada bit fisik.

Qubit sendiri merupakan sebutan untuk memori di komputer kuantum. Sama seperti bit dalam komputasi klasik, mereka dapat diamati dalam dua keadaan: 0 dan 1. Namun, tunduk pada mekanika kuantum. 

Ketika tidak diamati, qubit memiliki probabilitas 0 dan 1. Probabilitas ini dapat berupa bilangan negatif, positif atau kompleks dan dijumlahkan. Sama seperti menambahkan gelombang dalam fisika klasik dan memungkinkan satu qubit mampu menampung 2 bit informasi.

Meskipun pada dasarnya bersifat probabilistik, qubit dapat mengembalikan keadaan tunggal klasik ketika diukur. Oleh karena itu di sebagian besar komputer kuantum, serangkaian operasi kuantum dilakukan sebelum pengukuran. 

Karena pengukuran mengurangi hasil probabilistik menjadi hasil deterministik, banyak perhitungan diperlukan untuk memahami hasil probabilistik aktual dari komputer kuantum dalam banyak kasus.

Mengapa Komputasi Kuantum Dianggap Lebih Relevan?

Komputasi kuantum dihipotesiskan lebih unggul daripada komputasi klasik dalam masalah penting tertentu. Perkembangan terakhir menunjukkan bahwa ini bisa menjadi kenyataan meskipun belum diketahui kapan.

Bukti tentang itu dapat dilihat dalam beberapa hal berikut:

• Google mengklaim telah membuktikan supremasi kuantum dengan mensimulasikan hasil dari logic gate pada komputer kuantum. Mereka menemukan suatu prediksi bahwa komputasi kuantum mungkin memiliki keunggulan jauh lebih tinggi dibandingkan komputasi klasik. 
• Pada tahun 2015, Google mengklaim bahwa annealer kuantum telah melakukan sequence besar yang lebih efisien dalam beberapa masalah pengoptimalan jika dibandingkan dengan annealer simulasi yang menggunakan komputasi klasik.
• Kekuatan komputasi kuantum tumbuh secara eksponensial dengan setiap qubit daripada linier seperti dalam kasus bit linier karena kemampuan komputasi multi-status qubit. Misalnya, komputer kuantum dengan 1 qubit dapat mensimulasikan 2 bit klasik, 2 qubit dapat mensimulasikan 4 bit klasik, 3 bit dapat mensimulasikan 8 bit klasik, dll.
• Sebagian besar perusahaan teknologi besar seperti Fujitsu, Google, dan IBM telah berinvestasi dalam komputasi kuantum. Selain itu, perusahaan rintisan seperti D-Wave Systems mengumpulkan  lebih 200 juta dolar untuk mengatasi masalah tersebut.

Potensi Penggabungan Komputasi Kuantum dan AI

Komputasi kuantum dan AI adalah dua teknologi paling populer saat ini. Menggabungkan kedua teknologi ini secara bersamaan masih menimbulkan banyak keraguan mengingat fakta bahwa komputasi kuantum belum sepenuhnya kelar dibahas. 

Keraguan memang berdasar sebab komputasi kuantum masih merupakan bidang penelitian dan masih jauh dari diterapkan pada jaringan saraf. Namun, dalam satu dekade ke depan diprediksi AI akan mengalami lonjakan supremasinya dengan berkolaborasi bersama komputasi kuantum; komputasi kuantum dapat ditingkatkan untuk membantu kemajuan AI.