China Ungkap Zuchongzhi-3: Prosesor Kuantum Tercepat di Dunia

China kembali mencetak sejarah dalam dunia komputasi kuantum dengan memperkenalkan Zuchongzhi-3, sebuah prototipe prosesor kuantum yang diklaim memiliki kecepatan pemrosesan 1.000 triliun kali lebih cepat dibandingkan superkomputer terkuat saat ini, El Capitan. Jika klaim ini benar, maka ini akan menjadi lompatan revolusioner dalam dunia komputasi, jauh melampaui batas yang sebelumnya dianggap mungkin.

Kecepatan Zuchongzhi-3: Menyaingi dan Melampaui Superkomputer Konvensional

El Capitan, superkomputer yang dikembangkan oleh Amerika Serikat dan berbasis di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore, California, saat ini memegang rekor sebagai superkomputer tercepat di dunia dengan kecepatan puncak 1.742 exaFLOPS (floating point operations per second). Untuk memberikan gambaran, 1 exaFLOPS setara dengan 1 triliun triliun operasi per detik.

Namun, Zuchongzhi-3 diklaim mampu bekerja 1.000 triliun kali lebih cepat dari El Capitan, yang berarti prosesor ini dapat menyelesaikan perhitungan dalam hitungan detik, sementara superkomputer konvensional membutuhkan waktu ribuan tahun.

Menyaingi Google Sycamore dengan Supremasi Kuantum yang Lebih Tinggi
Keunggulan kuantum atau quantum supremacy pertama kali diumumkan oleh Google pada tahun 2019 melalui prosesor kuantum Sycamore. Pada saat itu, Google menyatakan bahwa Sycamore 53-qubit berhasil menyelesaikan tugas sampling sirkuit acak dalam waktu 200 detik. Sebagai perbandingan, superkomputer tercepat saat itu membutuhkan sekitar 10.000 tahun untuk menyelesaikan tugas yang sama.

Namun, dengan hadirnya Zuchongzhi-3, ilmuwan China mengklaim bahwa prosesor mereka satu juta kali lebih cepat dibandingkan Sycamore, menjadikannya komputer kuantum dengan supremasi kuantum yang baru. Ini menandakan bahwa China telah mengambil langkah signifikan dalam mendominasi komputasi kuantum global.

Bagaimana Cara Kerja Zuchongzhi-3?
Prosesor kuantum bekerja dengan memanfaatkan qubit (quantum bit), yang berbeda dari bit pada komputer klasik. Dalam komputer konvensional, bit hanya dapat bernilai 0 atau 1, sedangkan qubit dapat berada dalam kedua keadaan tersebut secara bersamaan melalui prinsip superposisi.

Selain itu, qubit juga dapat terhubung melalui fenomena yang disebut entanglement, memungkinkan komputer kuantum melakukan perhitungan dalam jumlah besar secara simultan, yang tidak dapat dilakukan oleh komputer biasa.

Dalam dunia komputasi kuantum, salah satu metode untuk menguji kecepatan prosesor adalah dengan sampling sirkuit acak. Sirkuit ini berisi serangkaian operasi acak pada qubit yang harus diselesaikan dengan akurasi tinggi. Keberhasilan menyelesaikan tugas ini dengan lebih cepat dibandingkan komputer klasik adalah indikasi supremasi kuantum.

Dengan kemampuan menjalankan tugas sampling sirkuit acak sejuta kali lebih cepat dibandingkan Sycamore, Zuchongzhi-3 menunjukkan bahwa China kini berada di garis depan inovasi komputer kuantum.

Dukungan dari Komunitas Ilmiah dan Publikasi di Jurnal Bergengsi
Kehebatan Zuchongzhi-3 telah didokumentasikan dalam jurnal ilmiah bergengsi Physical Review Letters (PRL), dalam makalah berjudul:

"Establishing a New Benchmark in Quantum Computational Advantage with 105-qubit Zuchongzhi 3.0 Processor."

PRL adalah salah satu jurnal fisika paling dihormati di dunia, yang diterbitkan oleh American Physical Society (APS). Jika suatu penelitian dipublikasikan di PRL, itu menandakan bahwa penelitian tersebut memiliki signifikansi tinggi dalam komunitas ilmiah global.

Makalah tersebut menunjukkan bahwa Zuchongzhi-3 dikembangkan oleh tim ilmuwan dari University of Science and Technology of China (USTC), yang dipimpin oleh Pan Jianwei, Zhu Xiaobo, dan Peng Chengzhi. Selain itu, proyek ini juga melibatkan berbagai institusi penelitian lainnya seperti:

1. Shanghai Research Center for Quantum Sciences
2. Henan Key Laboratory of Quantum Information and Cryptography
3. Institute of Theoretical Physics di bawah Chinese Academy of Sciences

Dukungan dari berbagai lembaga penelitian ini menandakan bahwa China tidak main-main dalam mengembangkan teknologi kuantum dan berambisi untuk mendominasi bidang ini.

Apa Dampak dari Zuchongzhi-3 bagi Masa Depan?
Kemajuan pesat dalam komputasi kuantum dapat membawa dampak besar pada berbagai sektor, termasuk:

1. 1. Kriptografi dan Keamanan Siber
      Komputer kuantum memiliki potensi untuk memecahkan enkripsi klasik yang saat ini digunakan untuk mengamankan data di internet. Artinya, sistem keamanan digital yang selama ini dianggap aman bisa menjadi rentan dalam hitungan detik.
      
      • Sebagai contoh, enkripsi RSA 2048-bit, yang saat ini digunakan dalam banyak sistem keamanan, dapat dipecahkan oleh komputer kuantum dalam hitungan menit, sementara komputer klasik membutuhkan miliaran tahun. Oleh karena itu, perkembangan komputer kuantum mendorong industri keamanan untuk segera mengembangkan kriptografi kuantum yang tahan terhadap serangan ini.
   2. Riset dan Pengembangan Obat
      Dalam dunia farmasi dan bioteknologi, komputer kuantum dapat digunakan untuk mensimulasikan struktur molekuler dengan akurasi tinggi. Ini dapat mempercepat pengembangan obat baru, mengurangi biaya riset, dan bahkan membantu dalam pencarian solusi untuk penyakit kompleks seperti kanker dan Alzheimer.
   3. Optimalisasi Transportasi dan Logistik
      Perusahaan seperti DHL dan FedEx sudah mulai meneliti bagaimana komputer kuantum dapat membantu mengoptimalkan rute pengiriman, mengurangi waktu perjalanan, dan meningkatkan efisiensi bahan bakar.
   4. Artificial Intelligence (AI) yang Lebih Cerdas
      Komputer kuantum dapat meningkatkan pemrosesan data dalam jumlah besar secara signifikan, memungkinkan pengembangan AI yang lebih cerdas dan efisien. Dengan kekuatan pemrosesan seperti ini, model AI dapat menganalisis data dalam skala yang jauh lebih besar dibandingkan sebelumnya.
   5. Simulasi Cuaca dan Perubahan Iklim
      Prediksi cuaca dan pemodelan perubahan iklim memerlukan perhitungan yang sangat kompleks. Dengan komputer kuantum, kita bisa mendapatkan prediksi yang lebih akurat dan memahami pola iklim global dengan lebih baik, membantu dalam mitigasi bencana alam.

Tantangan dalam Pengembangan Komputer Kuantum
Meskipun prosesor kuantum seperti Zuchongzhi-3 menjanjikan terobosan besar, ada beberapa tantangan yang harus diatasi, seperti:

1. Stabilitas Qubit: Komputasi kuantum masih menghadapi masalah dalam menjaga kestabilan qubit agar tidak mengalami gangguan dari lingkungan luar.
2. Kesalahan dan Koreksi Kesalahan: Komputer kuantum sangat rentan terhadap kesalahan komputasi, dan teknologi koreksi kesalahan kuantum masih dalam tahap pengembangan.
3. Skalabilitas: Memproduksi komputer kuantum dalam skala industri masih sangat sulit dan mahal.

Peluncuran Zuchongzhi-3 menandai tonggak sejarah baru dalam supremasi kuantum. Dengan kecepatan 1.000 triliun kali lebih cepat dibandingkan superkomputer El Capitan dan satu juta kali lebih cepat dibandingkan Google Sycamore, China semakin memperkuat posisinya sebagai pemimpin dalam riset komputasi kuantum.

Jika perkembangan ini terus berlanjut, bukan tidak mungkin dalam beberapa dekade mendatang kita akan melihat revolusi teknologi yang mengubah cara dunia bekerja, mulai dari keamanan siber hingga kecerdasan buatan.