Bitcoin mendekati momen ‘tirani angka’ saat perangkat keras kuantum matang

Perangkat keras kuantum sedang meninggalkan bukti konsep, tetapi hambatan rekayasa berarti sistem yang praktis dan berskala besar masih beberapa dekade lagi.

Ringkasan

• Enam platform kuantum terkemuka sedang berkembang dari demo laboratorium ke sistem terintegrasi awal, mengingatkan pada era transistor awal dalam komputasi klasik.​
• Skala hingga jutaan qubit membutuhkan terobosan dalam bahan, fabrikasi, pengkabelan, kriogenik, dan kontrol otomatis untuk mengendalikan tingkat kesalahan.​
• Peneliti memperkirakan trajektori selama beberapa dekade, dengan kesiapan bervariasi tergantung pada kasus penggunaan di bidang komputasi, jaringan, sensor, dan simulasi.

Teknologi kuantum telah memasuki tahap perkembangan penting yang serupa dengan era awal transistor, menurut analisis bersama oleh peneliti dari berbagai institusi.

Para ilmuwan dari Universitas Chicago, MIT, Stanford, Universitas Innsbruck, dan Universitas Teknologi Delft menilai enam platform perangkat keras kuantum terkemuka dalam studi ini, termasuk qubit superkonduktor, ion tertangkap, atom netral, cacat spin, quantum dot semikonduktor, dan qubit fotonik.

Teknologi kuantum meninggalkan laboratorium

Ulasan ini mendokumentasikan kemajuan dari eksperimen bukti konsep ke sistem tahap awal dengan potensi aplikasi dalam komputasi, komunikasi, sensor, dan simulasi, menurut para peneliti.

Aplikasi berskala besar seperti simulasi kimia kuantum yang kompleks membutuhkan jutaan qubit fisik dan tingkat kesalahan yang jauh di atas kemampuan saat ini, kata para ilmuwan dalam analisis tersebut.

Tantangan rekayasa utama meliputi ilmu bahan, fabrikasi untuk perangkat yang dapat diproduksi massal, pengkabelan dan pengiriman sinyal, pengelolaan suhu, dan kontrol sistem otomatis, menurut laporan tersebut.

Para peneliti menarik paralel dengan masalah “tirani angka” tahun 1960-an yang dihadapi dalam komputasi awal, dengan mencatat perlunya strategi rekayasa terkoordinasi dan desain tingkat sistem.

Tingkat kesiapan teknologi bervariasi di seluruh platform, dengan qubit superkonduktor menunjukkan kesiapan tertinggi untuk komputasi, atom netral untuk simulasi, qubit fotonik untuk jaringan, dan cacat spin untuk sensor, temuan analisis tersebut.

Tingkat kesiapan saat ini menunjukkan demonstrasi tingkat sistem awal daripada teknologi yang sepenuhnya matang, kata para peneliti. Kemajuan kemungkinan akan meniru trajektori historis elektronik klasik, membutuhkan beberapa dekade inovasi bertahap dan pengetahuan ilmiah bersama sebelum sistem berskala praktis dan utilitas menjadi dapat dicapai.