Jika komputer biasa gagal, mereka harus digunakan: komputer kuantum. Namun sejauh ini, penggunaan yang berarti belum memungkinkan. Hal itu tidak akan berubah dalam waktu dekat.
Dunia komputer kuantum adalah dunia subjungtif. “Google bisa mencapai terobosan di bidang komputer kuantum” dan “komputer kuantum bisa “Kami akan segera dapat memecahkan setiap enkripsi” telah menjadi berita utama dalam beberapa tahun terakhir. Tidak ada contoh teknologi pemecahan masalah yang sebenarnya. Meski demikian, pemerintah federal ingin mengeluarkan 650 juta euro untuk membuat komputer kuantum pertama di Eropa, IBM Q System One harus dibangun di negara ini. Apa yang sedang booming tentang superkomputer, yang memerlukan waktu puluhan tahun sebelum bisa digunakan secara praktis?
Komputer seperti yang kita kenal dan gunakan setiap hari, menghitung dengan nol dan satu. Mereka dapat melakukan miliaran kalkulasi per detik. Dengan beberapa tugas perhitungan seperti ini Dekomposisi bilangan primadigunakan untuk memecahkan enkripsi, komputer kewalahan. Tergantung banyaknya angka, bahkan perlu waktu puluhan tahun untuk menghitungnya.
Komputer kuantum dapat membantu di sini. Ini menggunakan apa yang disebut bit, bukan sinyal listrik seperti komputer sebelumnya Qubit sebagai unit penyimpanan terkecil. Qubit juga bisa Nol dan satu menggambarkan. Namun, mereka dapat memiliki kedua negara bagian tersebut secara bersamaan. Artinya, komputer kuantum dapat menghitung secara signifikan lebih cepat dibandingkan komputer sebelumnya.
Mengapa komputasi kuantum begitu sulit
Setelah operasi aritmatika, status qubit terhapus. Berbeda dengan komputer sebelumnya, negara bagian tidak dapat disalin. Hal inilah yang membuat komputasi dengan komputer kuantum menjadi begitu rumit. Tanpa salinan hasil antara, keadaan sistem harus diatur ulang ke awal untuk setiap penghitungan baru. Untuk memperjelas: Jika Anda ingin mencari nomor di buku telepon dengan komputer kuantum, Anda harus memuat seluruh buku telepon ke komputer setiap saat. Jika Anda ingin menambahkan beberapa telur dengan cepat ke akun Anda saat checkout, Anda harus memindai ulang seluruh belanja akhir pekan Anda.
Terbuat dari apa qubit
Pada komputer sebelumnya, bit yang meneruskan sinyal listrik mungkin digunakan sebagai bit. Switch dapat melakukan hal ini misalnya, Jadilah tabung vakum atau transistor. Terkait komputer kuantum, belum jelas apa manfaatnya. Google memilikinya pohon sycamore-Prosesor misalnya dengan apa yang disebut supraleitern pembuatan. Ini adalah bahan yang dapat menghantarkan listrik bahkan pada suhu rendah.
Karena suhu sangat penting dalam komputer kuantum. Google harus mendinginkan prosesornya hingga seperseribu derajat di atas nol mutlak agar kondisi qubit tetap stabil selama sepersekian milidetik. Panas dan banyak pengaruh lain seperti medan listrik atau gelombang radio dapat mengubah keadaan qubit dan membuat perhitungan menjadi tidak akurat.
Perusahaan Amerika Intel, di sisi lain, saat ini sedang mengembangkan suatu proses dengan atom silikon individu sebagai qubit. Keuntungannya: Sistem tetap bekerja meskipun derajatnya penuh di atas nol mutlak. Selain itu, qubitnya lebih kecil dibandingkan kalkulator Google. Keuntungan lainnya adalah qubit dapat dipasang dengan chip komputer yang sudah ada. Hal ini dapat menciptakan sistem yang lebih besar dan lebih kompleks daripada yang mungkin ada saat ini. Namun, langkah penghitungan yang memerlukan dua qubit sekaligus masih memakan waktu terlalu lama pada prototipe pertama, sehingga meningkatkan tingkat kesalahan sistem.
Baca juga
Untuk mencegah kesalahan, apa yang disebut koreksi kesalahan dapat dibangun ke dalam komputer kuantum. Karena rumit dan memerlukan qubit tambahan, produsen komputer kuantum saat ini meninggalkannya. Prosesor Sycamore Google sangat rentan sehingga tidak dapat melakukan penghitungan yang ditargetkan. Satu baru-baru ini demonstrasi dilakukan oleh karena itu hanya mengembalikan angka acak sebagai hasil perhitungan acak.
Penggunaan komputer kuantum secara bijaksana tidak dapat diperkirakan pada waktunya
Panjang kunci dari 1024 hingga 4096 bit digunakan untuk enkripsi. Sejauh yang dapat diperkirakan saat ini, komputer kuantum akan membutuhkan beberapa juta qubit sebelum dapat melakukan penghitungan seperti itu.
Oleh karena itu, diperlukan waktu bertahun-tahun sebelum perhitungan tersebut dapat dilaksanakan. Namun demikian, banyak startup yang sedang mengembangkan perangkat keras dan perangkat lunak untuk komputer baru ini. Intel belum mencapai tingkat teknologi yang sama seperti Google dengan prosesor Sycamore atau IBM dengan Q System One-nya. Setelah disempurnakan, teknologi Intel dapat mengungguli persaingan secara signifikan dengan qubit yang lebih kecil, suhu yang lebih tinggi, dan kontrol elektronik terintegrasi yang jauh lebih baik.