Google membuat terobosan dalam komputasi kuantum: tingkat kesalahan turun 40 kali lipat, mengatasi hambatan sumber daya utama
Google telah memverifikasi sebuah teknologi bernama "pembudidayaan magis" pada prosesor Willow-nya, menurunkan tingkat kesalahan kuantum sekitar 40 kali lipat dan mencapai fidelitas logika T-gate sebesar 99,99%, memecahkan rekor tertinggi di bidang ini hingga saat ini. Terobosan ini, jika dapat diperluas dengan sukses, akan secara signifikan mengurangi skala perangkat keras yang dibutuhkan untuk membangun sistem kuantum toleran-kesalahan, dan memiliki arti penting bagi komersialisasi komputasi kuantum.
Tim Quantum AI Google telah mencapai kemajuan penting di bidang komputasi kuantum, yang berpotensi memangkas secara signifikan biaya perangkat keras yang dibutuhkan untuk membangun sistem kuantum yang praktis.
Penelitian terkait dipublikasikan pada hari Kamis di jurnal Science. Google telah memverifikasi sebuah teknologi bernama "magic state cultivation" pada prosesor Willow mereka, yang menurunkan tingkat kesalahan kuantum sekitar 40 kali lipat, dengan fidelitas logika T-state mencapai 99,99%. Ini merupakan rekor tertinggi di bidang ini hingga saat ini.
Produksi magic state telah lama dianggap sebagai hambatan utama dalam skala komputasi kuantum—diperkirakan hingga 95% daya komputasi komputer kuantum mungkin perlu didedikasikan untuk menghasilkan magic state, sehingga sumber daya yang benar-benar digunakan untuk komputasi sangatlah terbatas.
Jika terobosan ini berhasil diperluas, maka akan sangat mengurangi skala perangkat keras yang dibutuhkan untuk membangun sistem kuantum yang tolerant-kesalahan, yang sangat penting bagi jalur komersialisasi komputasi kuantum.
Google juga menyatakan bahwa teknologi ini masih perlu divalidasi pada skala yang lebih besar, dan masih cukup jauh dari komputasi kuantum yang praktis.
Hingga berita ini diturunkan, harga saham Google naik 0,24% pada hari Kamis.
Magic State: Lubang Hitam Sumber Daya Komputasi Kuantum
Magic state adalah elemen kunci untuk mewujudkan komputasi kuantum "universal". Agar prosesor kuantum dapat melakukan operasi yang tidak dapat dilakukan komputer klasik, mereka harus bergantung pada magic state untuk menghasilkan serangkaian operasi kuantum yang diperlukan. Namun, magic state tidak dapat digunakan kembali setelah dipakai, sehingga menjadi sumber daya yang langka.
Tantangan yang lebih besar terletak pada biaya produksinya. Beberapa penelitian memperkirakan bahwa komputer kuantum mungkin perlu mendedikasikan hingga 95% total daya komputasinya untuk produksi magic state, sehingga sumber daya yang tersedia untuk tugas komputasi aktual sangat terbatas.
Bottleneck ini telah diprediksi oleh para peneliti sejak tahun 2004, dan dalam dua dekade berikutnya, komunitas ilmiah terus mencari cara untuk menurunkan biaya produksi magic state, namun kemajuannya lambat.
Usulan Skema Magic State Cultivation, Efisiensi Sumber Daya Meningkat Drastis
Pada tahun 2024, peneliti Quantum AI Google Craig Gidney, Noah Shutty, dan Cody Jones mengusulkan skema magic state cultivation berdasarkan literatur yang ada.
Inti dari skema ini adalah mendesain proses produksi magic state sebagai serangkaian mekanisme penyaringan: menyuntikkan quantum state yang mengandung noise ke satu area kecil pada chip, kemudian mengidentifikasi dan mengeliminasi percobaan yang gagal melalui serangkaian pengukuran yang sangat terkoordinasi, sehingga “mengembangkan” quantum state dengan kemurnian tinggi dan tingkat kesalahan rendah, sembari menyandikannya ke dalam bentuk yang dapat digunakan dalam skala lebih besar.
Namun, penerapan dari teori ke perangkat keras tidaklah mudah. Ilmuwan riset Emma Rosenfeld pada pengujian awal terus mendapatkan data yang "seolah-olah bertentangan dengan hukum fisika".
Setelah berbulan-bulan investigasi, tim menemukan akar masalah terletak pada asumsi keliru dari teknologi benchmark pengukuran—noise yang dihasilkan oleh pergeseran kelistrikan dan perubahan suhu di laboratorium mengintervensi validitas uji benchmark.
Untuk itu, tim menambahkan kontrol ekstra pada sistem untuk menekan pengaruh noise, serta menciptakan teknik benchmark baru yang menggunakan proses cultivation itu sendiri sebagai alat kalibrasi otomatis.
Fidelitas dan Tingkat Kesalahan Memecahkan Rekor Baru
Pada prosesor Willow, skema di atas berhasil menurunkan tingkat kesalahan sekitar 40 kali dibandingkan quantum state tanpa cultivation, dengan fidelitas logika T-state mencapai 99,99%, memecahkan rekor di bidang ini.
Tim Google juga telah menyelesaikan demonstrasi penting lainnya: memverifikasi bahwa magic state hasil cultivation dapat dipindahkan dengan lancar antara dua skema quantum error correction yang berbeda—khususnya, memindahkan quantum state dari color code Distance-3 (metode error correction yang lebih baru dan cocok untuk operasi cultivation) ke surface code Distance-5 (metode error correction yang lebih matang).
Operasi “cangkok” ini membuktikan bahwa quantum state yang dimurnikan dapat bertahan stabil dan berpindah dengan lancar di dalam perangkat keras, membuka jalan bagi integrasi teknologi magic state cultivation ke dalam arsitektur komputasi kuantum Google yang ada.
Meski telah meraih kemajuan tersebut, Google menegaskan bahwa teknologi magic state cultivation masih perlu divalidasi pada skala yang lebih besar sebelum benar-benar bisa digunakan dalam tugas komputasi kuantum praktis, dan masih banyak tantangan teknis yang harus diatasi.
Disclaimer: Konten pada artikel ini hanya merefleksikan opini penulis dan tidak mewakili platform ini dengan kapasitas apa pun. Artikel ini tidak dimaksudkan sebagai referensi untuk membuat keputusan investasi.
Kamu mungkin juga menyukai
Probabilitas gagal bayar CoreWeave melebihi 60%! Jensen Huang “redakan kekhawatiran”: biaya pendanaan menurun, tidak perlu Nvidia memberikan jaminan
Setelah pidato Huang Renxun, harga saham CoreWeave yang sempat turun 9,5% di awal sesi berbalik menguat. CDS lima tahun perusahaan ini pada Kamis sempat melonjak di atas 1190 basis poin, mencerminkan biaya perlindungan terhadap risiko gagal bayar berada pada rekor tertinggi, sementara hasil obligasi beberapa perusahaan mencapai di atas 15% hingga 16%. Selisih CDS lima tahun milik Oracle, Amazon, induk perusahaan Google, dan Meta juga berada di level tertinggi dalam sejarah. Analis Deutsche Bank berpendapat bahwa seiring pengeluaran modal AI semakin banyak didukung oleh utang alih-alih arus kas bebas, investor harus lebih memperhatikan sinyal harga di pasar kredit. Secara keseluruhan, biaya pembiayaan yang terkait dengan AI masih belum tergolong tinggi, namun sudah ada beberapa tanda yang mengkhawatirkan.
Wall Street waspada Besant mungkin kembali menekan imbal hasil, petunjuk kunci mungkin muncul Jumat ini
Pada hari Jumat minggu ini, para dealer utama obligasi pemerintah akan menerima kuesioner rutin dari Departemen Keuangan Amerika Serikat sebelum pengumuman refinancing. Citi memperkirakan bahwa kuesioner tersebut mungkin akan mengindikasikan pemangkasan penerbitan obligasi jangka panjang, bahkan penghapusan penerbitan obligasi Treasury AS tenor 20 tahun. Morgan Stanley menekankan: "Dua pengumuman refinancing berikutnya akan sangat penting, terutama yang pada bulan November, tepat setelah pemilihan paruh waktu."
Sentimen penghindaran risiko mengalahkan kekhawatiran inflasi, obligasi negara Eropa dan Amerika Serikat naik secara keseluruhan, yield obligasi AS anjlok lebih dari 10 basis poin dalam perdagangan intraday.
Investor yang khawatir terhadap tingginya inflasi mulai beralih fokus pada potensi dampak negatif dari tingginya biaya pinjaman terhadap pertumbuhan ekonomi. Beberapa komentar mengaitkan penurunan imbal hasil obligasi pemerintah AS baru-baru ini dengan melonjaknya biaya pendanaan bagi perusahaan yang terkait dengan AI, serta berpendapat bahwa tekanan yang dialami saham teknologi dan sektor infrastruktur AI sedang mendorong aliran dana ke aset safe haven seperti obligasi pemerintah.
Harga kripto
Lainnya
