5 Bahasa Pemrograman Kuantum Terpopuler di Tahun 2025

Rita Puspita Sari
•
15 jam yang lalu

Dunia teknologi terus bergerak menuju era baru yang lebih cepat, lebih cerdas, dan lebih kompleks. Salah satu lompatan terbesar yang kini semakin dekat menjadi kenyataan adalah komputasi kuantum. Teknologi ini menjanjikan kemampuan pemrosesan yang jauh melampaui komputer klasik yang kita gunakan hari ini. Namun agar komputer kuantum dapat bekerja dan memecahkan masalah nyata, dibutuhkan alat komunikasi khusus: bahasa pemrograman kuantum.

Bahasa-bahasa ini tidak hanya berbeda dari bahasa pemrograman biasa seperti Python, Java, atau C++, tetapi juga menuntut pemahaman mendalam tentang mekanika kuantum, matematika tingkat tinggi, hingga perilaku partikel subatomik. Meski begitu, minat terhadap pemrograman kuantum meningkat pesat, seiring semakin nyata dan luasnya penggunaan komputer kuantum di industri.

Artikel ini akan membahas apa itu bahasa pemrograman kuantum, mengapa ia berbeda dari pemrograman klasik, hingga jenis-jenis bahasa pemrograman kuantum yang kini digunakan oleh para ilmuwan dan insinyur di seluruh dunia.

Mengapa Bahasa Pemrograman Kuantum Penting?

Komputer kuantum bukan sekadar versi “lebih cepat” dari komputer klasik. Mereka bekerja dengan cara yang benar-benar berbeda dan dapat menyelesaikan masalah yang selama ini tidak dapat diselesaikan oleh komputer tradisional—bahkan superkomputer sekalipun.

Beberapa contoh masalah tersebut antara lain:

optimasi skala besar (logistik, keuangan, perencanaan rute)
simulasi material dan reaksi kimia kompleks
pemecahan persoalan matematika yang sangat rumit
akselerasi algoritma machine learning tertentu

Untuk mengarahkan komputer kuantum menyelesaikan tugas-tugas ini, dibutuhkan bahasa pemrograman khusus yang mampu “berbicara” dalam konsep kuantum seperti:

superposition (sistem berada di dua keadaan sekaligus)
entanglement (dua qubit saling terhubung pada level fundamental)
interference (gelombang probabilitas saling memperkuat atau melemahkan)

Bahasa pemrograman kuantum dibuat untuk menangani semua konsep tersebut. Tidak seperti bahasa pemrograman klasik, bahasa kuantum harus mampu menggambarkan keadaan kuantum yang rapuh, interaksi antar qubit, hingga instruksi yang dapat diterjemahkan menjadi operasi fisik pada prosesor kuantum.

Apa Itu Bahasa Pemrograman Kuantum?

Secara sederhana, bahasa pemrograman kuantum adalah bahasa yang digunakan untuk menulis program yang berjalan pada komputer kuantum. Perannya mirip dengan bahasa pemrograman biasa, namun ia beroperasi pada prinsip fisika yang sangat berbeda.

Bahasa ini harus mampu:

menggambarkan algoritma kuantum dengan benar
mengeksekusinya melalui rangkaian kuantum (quantum circuits)
mengolah perilaku qubit
mengevaluasi superposition dan entanglement
menghubungkan program kuantum dengan perangkat keras seperti qubit superconducting, trapped ion, atau photonic

Karena itu, bahasa pemrograman kuantum tidak hanya berisi instruksi matematika, tetapi juga struktur yang bisa mengatur interaksi fisik. Dengan kata lain, bahasa pemrograman kuantum adalah jembatan antara ilmu komputer, matematika, dan fisika kuantum.

Perbedaan Besar Antara Pemrograman Klasik dan Pemrograman Kuantum

Agar lebih mudah dipahami, mari kita bandingkan kedua jenis pemrograman ini.

Unit Informasi: Bit vs Qubit
- Komputer klasik menggunakan bit: hanya 1 atau 0.
- Komputer kuantum menggunakan qubit: bisa 1, 0, atau keduanya sekaligus (superposition).
- Qubit memberi kemampuan pemrosesan paralel yang jauh lebih besar daripada bit.
Proses Penghitungan
Pada komputer klasik, operasi pemrograman dilakukan secara deterministik: hasilnya bisa diprediksi dengan pasti.Namun pada komputer kuantum, hasil bersifat probabilistik karena mengikuti hukum mekanika kuantum. Program harus mempertimbangkan kemungkinan (probability amplitudes), interferensi, dan pengukuran yang bisa mengubah keadaan qubit.
Tingkat Kompleksitas
Menulis program kuantum tidak cukup hanya memahami logika pemrograman. Programmer perlu menguasai:
- mekanika kuantum
- aljabar linear
- teori matriks
- transformasi unitary
- dan struktur matematika lainnya.
Karenanya, tidak mengherankan jika jumlah ahli pemrograman kuantum masih sangat terbatas di dunia.
Contoh Algoritma Kuantum
Bahasa klasik tidak bisa menangani algoritma seperti:
- QUBO (Quadratic Unconstrained Binary Optimization)
- QAOA (Quadratic Approximation Optimization Algorithm)
Hanya bahasa pemrograman kuantum yang dapat merepresentasikan algoritma semacam ini.

Jenis-Jenis Bahasa Pemrograman Kuantum

Saat ini, ekosistem pemrograman kuantum berkembang sangat cepat. Untuk memahami gambaran besar, bahasa pemrograman kuantum dikelompokkan dalam tiga kategori utama:

Quantum Instruction Sets
Instruction set adalah “bahasa mesin” untuk komputer kuantum. Ia digunakan untuk:
- menerjemahkan algoritma ke dalam instruksi fisik.
- menjalankan operasi spesifik pada qubit.
- mengontrol perangkat keras kuantum secara langsung.
Instruksi ini sangat bergantung pada jenis qubit yang digunakan, misalnya qubit superconducting, qubit berbasis silikon, atau ion terjebak.

Beberapa contoh instruction set populer:
- cQASM
- Quil
- OpenQASM
- Blackbird
Instruction set ini biasanya digunakan oleh peneliti atau developer tingkat lanjut yang bekerja langsung dengan hardware.
Quantum Software Development Kits (SDK)
SDK adalah alat pengembangan yang menyediakan modul, pustaka, dan simulator untuk menjalankan program kuantum. SDK biasanya:
- memudahkan pembuatan rangkaian kuantum
- memungkinkan simulasi tanpa perangkat keras
- terhubung ke komputer kuantum cloud
Contoh SDK populer:
- Ocean (D-Wave)
- Qiskit (IBM)
- ProjectQ
- Forest (Rigetti)
- t|ket>
- Strawberry Fields (Xanadu)
- PennyLane
- Cirq (Google)
SDK inilah yang paling banyak digunakan oleh industri karena lebih praktis.
Quantum Programming Languages
Bahasa pemrograman kuantum secara umum dibagi menjadi dua aliran:
- Imperative Quantum Languages
  Ciri utamanya: program menjalankan instruksi yang mengubah keadaan sistem secara bertahap.
  Contohnya:
  - QCL
  - Quantum pseudocode
  - Q# (Microsoft)
  - Q|SI>
  - Q language
  - qGCL
  - QMASM
  - Scaffold
  - Silq dari ETH Zürich
  Bahasa imperative biasanya lebih mudah dipahami oleh programmer yang sudah terbiasa dengan bahasa klasik seperti C, C++, atau Python.
- Functional Quantum Languages
  Functional programming tidak berfokus pada perubahan state, melainkan pada komposisi fungsi. Paradigma ini cocok dengan sifat matematis algoritma kuantum.
  
  Contohnya:
- QFC
- QPL
- QML
- LIQUi|>
- Quantum lambda calculi
- Quipper
- funQ
Bahasa-bahasa pemrograman ini lebih banyak digunakan di akademisi dan penelitian teoretis.

Mengapa Bahasa Pemrograman Kuantum Masih Langka?

Walaupun teknologi kuantum semakin sering dibahas, jumlah orang yang benar-benar mampu menulis program kuantum masih sangat sedikit. Kelangkaan ini bukan tanpa alasan—ada beberapa hambatan besar yang membuat pemrograman kuantum belum bisa diakses secara luas.

Membutuhkan Kombinasi Keahlian yang Sangat Langka
Untuk menjadi seorang programmer kuantum, seseorang tidak cukup hanya mahir dalam coding. Mereka juga harus memahami tiga bidang sekaligus:
- Ilmu komputer, agar bisa merancang algoritma dan struktur program.
- Matematika tingkat lanjut, terutama aljabar linear dan teori matriks.
- Fisika kuantum, untuk memahami bagaimana qubit, superposition, entanglement, dan operasi kuantum bekerja.
Kombinasi keahlian ini sangat jarang dimiliki seseorang. Banyak programmer tidak memiliki latar belakang fisika, sementara fisikawan belum tentu terbiasa dengan pemrograman tingkat lanjut. Inilah yang membuat jumlah talenta kuantum sangat terbatas.
Teknologi Masih dalam Tahap Perkembangan
Komputasi kuantum saat ini berada di fase NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum)—era ketika komputer kuantum masih memiliki banyak noise, error, dan keterbatasan skalabilitas. Akibatnya:
- Banyak tools, framework, dan bahasa kuantum masih bersifat eksperimental.
- Standar belum terbentuk, sehingga setiap perusahaan membuat pendekatannya sendiri.
- Programmer harus belajar ulang setiap kali ada perubahan besar atau pembaruan teknologi.
Kondisi ini membuat adopsi pemrograman kuantum lebih sulit karena ekosistemnya belum stabil seperti pemrograman klasik.
Infrastruktur dan Akses Hardware Masih Terbatas
Tidak seperti komputer biasa yang bisa dibeli dengan mudah, komputer kuantum:
- Sangat mahal
- Membutuhkan suhu ekstrem mendekati 0 Kelvin
- Bergantung pada laboratorium dan fasilitas khusus
Karena itu, akses ke perangkat keras kuantum biasanya dilakukan melalui platform cloud, seperti:
- IBM Quantum
- Google Quantum AI
- D-Wave Leap
Meski cloud mempermudah akses, penggunaan ini tetap memerlukan antrian, batas kuota, dan pemahaman teknis tambahan. Keterbatasan infrastruktur membuat kesempatan praktik langsung menjadi sangat terbatas.

Namun Tren Mulai Berubah
Meski tantangannya besar, jumlah ahli dan peminat komputasi kuantum meningkat setiap tahun. Universitas mulai membuka program studi khusus, perusahaan teknologi menyediakan pelatihan gratis, dan komunitas open-source semakin aktif. Perlahan tetapi pasti, pemrograman kuantum bergerak dari sesuatu yang “eksklusif” menuju bidang yang lebih dapat diakses banyak orang.

5 Bahasa Pemrograman Kuantum Terbaik 2025

5 bahasa dan toolkit kuantum terbaik yang paling sering digunakan oleh para ahli di seluruh dunia. Lima nama ini terus berulang muncul di video YouTube, tutorial blog, hingga buku-buku pemrograman kuantum di Amazon. Dengan kata lain, inilah bahasa dan alat yang menjadi “standar tidak resmi” komunitas global.

1. Python
Saat seseorang bertanya bahasa apa yang paling ideal untuk memulai pemrograman kuantum, hampir semua pakar akan memberi jawaban yang sama: Python.

Python yang dikembangkan sejak tahun 1990-an oleh Python Software Foundation bukan hanya terkenal karena sintaksnya yang mudah dipahami. Popularitas Python di dunia kuantum terutama disebabkan oleh dua hal:

Ekosistem Paket yang Sangat Matang
Ada banyak library dan paket Python yang mendukung pemrograman kuantum, misalnya:
- QuTiP (Quantum Toolbox in Python) untuk simulasi sistem kuantum
- NumPy, SciPy, matplotlib untuk perhitungan ilmiah
- Dukungan langsung dari framework kuantum seperti Qiskit, Cirq, Braket, Strawberry Fields, dan lainnya
Ekosistem kuat inilah yang membuat Python menjadi bahasa penghubung antara teori dan implementasi.
Mudah Dipelajari, Cepat Dikuasai
Sintaks Python sederhana, tidak menakutkan bagi pemula, dan sangat ramah untuk riset.
Banyak tool kuantum modern memang sengaja dirancang agar nyaman digunakan lewat Python—sebuah keputusan yang membuat Python seperti “bahasa resmi tidak tertulis” untuk komputasi kuantum.

Hampir semua simulasi awal, eksperimen, hingga riset algoritma kuantum dilakukan menggunakan Python.

Setelah memahami peran Python, mari masuk ke bahasa dan toolset kuantum open-source yang saat ini paling dominan.

2. Qiskit
Dirilis pada 2017, Qiskit menjadi salah satu lompatan besar dalam dunia pemrograman kuantum. IBM tidak hanya membuat toolkit, tetapi juga membuka akses ke komputer kuantumnya melalui platform IBM Quantum Experience.

Dengan Qiskit, developer bisa:

Membuat rangkaian kuantum (quantum circuits)
Menjalankan algoritma kuantum pada simulator lokal
Mengakses komputer kuantum IBM secara cloud
Mengontrol pulses, gates, dan berbagai elemen fisik qubit

Qiskit dikembangkan oleh IBM Research bersama komunitas global. Hasilnya, Qiskit menjadi toolkit dengan dokumentasi, contoh kode, dan tutorial paling lengkap saat ini.

Keunggulan Qiskit

Open-source dan didukung perusahaan besar
Memiliki simulator yang kuat untuk eksperimen tanpa perlu hardware asli
Terdapat komunitas aktif yang memperbarui library dan menambah fitur
Dipakai untuk pendidikan universitas di berbagai negara

Tidak berlebihan jika Qiskit disebut sebagai framework kuantum paling populer hingga kini.

3. Ocean™
Berbeda dari IBM atau Google, D-Wave fokus pada quantum annealing, bukan gate-based quantum computing. Untuk memaksimalkan penggunaan arsitektur tersebut, D-Wave merilis Ocean™, sebuah toolkit berbasis Python yang sangat cocok untuk optimasi kompleks.

Ocean tersedia melalui:

Ocean SDK di GitHub
Layanan cloud D-Wave Leap

Toolkit ini memungkinkan developer menjalankan algoritma pada D-Wave Advantage Quantum Computer, salah satu komputer kuantum komersial paling maju di dunia.

Ocean sangat ideal untuk:

Optimasi rute (logistik, transportasi)
Penjadwalan kompleks
Pengaturan portofolio
Model energi rendah
Permasalahan kombinatorial berskala besar

Jika Qiskit unggul di gate-based quantum computing, Ocean unggul pada aplikasi dunia nyata yang membutuhkan optimalisasi cepat.

4. Q#: Bahasa Khusus Algoritma Kuantum dari Microsoft

Q# (dibaca “Q-sharp”) dirilis Microsoft pada 2017 bersamaan dengan Quantum Development Kit (QDK). Berbeda dengan Python yang sifatnya general-purpose, Q# adalah domain-specific language yang dirancang khusus untuk menyusun algoritma kuantum.

Keunggulan Utama Q#:

Punya kontrol alur klasik built-in
Artinya, algoritma kuantum dapat “mengambil keputusan” berdasarkan hasil pengukuran qubit.
Integrasi erat dengan Azure Quantum
Pengguna dapat membuat algoritma, mensimulasikannya, lalu menjalankannya di cloud.
Sintaks yang sangat rapi dan konsisten
Dirancang untuk mempermudah penulisan algoritma yang rumit.

Contoh kasus penggunaan Q# termasuk:

Algoritma Grover
Algoritma Shor
Quantum Fourier Transform (QFT)
Error correction dan simulasi sistem kuantum kompleks

Q# mungkin bukan bahasa yang paling mudah dipelajari dibanding Python, tetapi ia sangat kuat untuk penulisan algoritma kuantum tingkat lanjut.

5. Cirq: Framework Kuantum Buatan Google Quantum AI

Diperkenalkan pada publik pada 2018, Cirq adalah toolkit open-source yang dirancang khusus untuk komputer kuantum NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum).

Cirq dirancang untuk mendukung eksperimen kuantum dengan noise—sesuatu yang sangat relevan dengan kondisi hardware kuantum saat ini.

Fitur unggulan Cirq

Simulator bawaan untuk wave function
Simulator matriks densitas untuk eksperimen dengan noise
Dukungan simulasi Monte Carlo
Integrasi dengan qsim, simulator wavefunction super cepat

Google menggunakan Cirq untuk berbagai riset, termasuk eksperimen quantum supremacy pada tahun 2019.

Cirq sangat cocok untuk peneliti yang ingin memahami bagaimana algoritma bekerja pada hardware kuantum yang masih penuh gangguan.

Mengapa Hanya Lima?
Tentu masih banyak framework, toolkit, dan bahasa yang juga berkualitas—misalnya:

PennyLane (Xanadu)
Braket SDK (Amazon)
Strawberry Fields
MyQLM (Atos)
ProjectQ

Namun, lima nama di daftar utama ini adalah yang paling sering digunakan secara global dan dianggap sebagai fondasi utama ekosistem kuantum modern.

Masa Depan Pemrograman Kuantum: Ke Mana Arah Teknologi Ini?

Tidak ada yang bisa meramal masa depan dengan akurat. Tetapi para ahli mencoba memberikan gambaran berdasarkan tren saat ini. Salah satunya adalah Dr. Yehuda Naveh, CTO dan co-founder Classiq, yang menulis artikel menarik di Forbes berjudul “What To Expect From Quantum Computing In The Next Two Years”.

Dalam artikelnya, ia menyatakan bahwa:

Permintaan talenta kuantum akan melonjak drastis
Seiring semakin banyaknya perusahaan yang mengadopsi teknologi kuantum, kebutuhan akan developer yang memahami pemrograman kuantum akan meningkat pesat.

Platform desain kuantum akan makin berkembang
Platform yang menyederhanakan kerumitan kuantum mirip seperti AutoML dalam machine learning akan menjadi kunci.

Naveh menyatakan:

“Platform kuantum masa depan akan membuat teknologi ini lebih mudah diakses oleh programmer biasa, bahkan yang belum menguasai teori kuantum.”

Artinya, di masa depan Anda tidak perlu menjadi fisikawan untuk menulis algoritma kuantum.

Hardware kuantum akan semakin menunjukkan keunggulannya
Komputer kuantum akan semakin sering mengungguli komputer klasik untuk:

optimasi,
simulasi molekul,
riset material,
model keuangan,
kriptografi.

Seiring peningkatan kapasitas qubit dan penurunan tingkat error, perbedaan ini akan semakin besar.

Ke Mana Arah Pemrograman Kuantum di Masa Depan?

Dengan berkembangnya teknologi kuantum, bahasa pemrograman kuantum akan semakin penting. Para ahli memprediksi bahwa dalam beberapa tahun mendatang kita akan melihat:

Bahasa Pemrograman Kuantum yang Lebih Mudah Diakses
Platform baru akan muncul, memungkinkan programmer biasa (non-ahli fisika) membuat aplikasi kuantum tanpa mempelajari teori kuantum mendalam.
Produksi Programmer Kuantum dari Dunia Pendidikan
Kursus online, sertifikasi, hingga program universitas akan bertambah banyak.
Meningkatnya Kebutuhan Tenaga Ahli
Perusahaan-perusahaan besar kini sudah mulai mencari:
- quantum software engineer
- quantum algorithm designer
- qubit control engineer
- quantum researcher
Permintaan ini akan terus berkembang.
Penggunaan Nyata Komputasi Kuantum di Industri
Contohnya:
- otomotif (simulasi material baterai)
- farmasi (perancangan obat)
- keuangan (optimasi portofolio)
- energi (optimasi jaringan listrik)
- kecerdasan buatan
Ketika kasus nyata ini berkembang, bahasa pemrograman kuantum akan menjadi kemampuan teknis yang sangat bernilai.

Penutup

Bahasa pemrograman kuantum adalah fondasi utama dalam pengembangan teknologi kuantum modern. Walaupun terlihat kompleks, bidang ini terus berkembang menuju ekosistem yang lebih mudah dipelajari, lebih terfokus, dan lebih terintegrasi dengan industri nyata.

Dari instruction set tingkat rendah hingga SDK dan bahasa pemrograman tingkat tinggi, seluruh ekosistem ini dibangun untuk satu tujuan besar: membawa kemampuan komputer kuantum untuk memecahkan masalah yang tidak mampu diselesaikan oleh komputer klasik.

Seiring berkembangnya teknologi, jumlah ahli pemrograman kuantum akan meningkat, dan kita akan melihat dunia mulai beralih dari era klasik menuju era komputasi kuantum yang sesungguhnya.