Google memperluas peta jalan komputasi kuantumnya dengan menambah program atom netral di samping riset qubit superkonduktor yang sudah berjalan lebih dulu. Langkah ini menunjukkan strategi ganda untuk mengejar komputer kuantum skala besar yang tahan terhadap kesalahan dan lebih siap dipakai secara komersial.
Hartmut Neven, pendiri sekaligus pemimpin Google Quantum AI, menyebut perluasan ini sebagai upaya memanfaatkan kekuatan dua pendekatan berbeda. Ia menekankan bahwa tujuan utamanya adalah mempercepat jadwal menuju komputasi kuantum fault-tolerant berskala besar.
Dua jalur yang saling melengkapi
Google menilai superkonduktor dan atom netral punya keunggulan yang tidak sama. Sistem superkonduktor unggul pada kecepatan, sedangkan atom netral menawarkan skala dan konektivitas yang lebih fleksibel.
Pada platform superkonduktor, Google telah membangun prosesor yang mampu menjalankan jutaan siklus gerbang dan pengukuran. Setiap siklus berlangsung sekitar satu mikrodetik, dan sistem ini sudah menunjukkan hasil benchmark yang berkaitan dengan kemampuan komputasi melampaui metode klasik serta kemajuan dalam koreksi kesalahan kuantum.
Meski begitu, tantangan besar tetap ada pada skala. Google mengakui bahwa memperbesar jumlah qubit superkonduktor hingga puluhan ribu unit masih menjadi hambatan utama untuk komputasi yang benar-benar berguna secara praktis.
Sebaliknya, komputer kuantum atom netral memakai atom individual yang ditahan oleh perangkap optik sebagai qubit. Arsitektur ini telah mencapai arrays hingga 10.000 qubit, jauh melampaui sebagian besar implementasi superkonduktor saat ini dari sisi ukuran fisik.
Mengapa atom netral menarik perhatian Google
Kecepatan operasi pada sistem atom netral memang lebih lambat, dengan siklus clock yang diukur dalam milidetik. Namun, arsitektur ini memiliki konektivitas all-to-all antarqubit, yang memberi ruang lebih besar dalam perancangan algoritma dan koreksi kesalahan.
Konektivitas semacam itu penting karena sistem fault-tolerant membutuhkan kode koreksi kesalahan yang efisien. Jika overhead bisa ditekan, jalur menuju komputer kuantum yang dapat dipakai untuk masalah nyata akan terbuka lebih cepat.
Google menyebut tantangan utama pada atom netral adalah membuktikan sirkuit dalam dengan banyak siklus operasi koheren. Sementara itu, fokus utama platform superkonduktor tetap pada peningkatan jumlah qubit fisik.
Tiga pilar riset atom netral
Program baru ini dibangun di atas tiga pilar riset yang saling terkait. Google menempatkan koreksi kesalahan, pemodelan komputasi berkinerja tinggi, dan pengembangan eksperimental sebagai fondasi utamanya.
- Adaptasi protokol koreksi kesalahan agar sesuai dengan konektivitas fisik array atom netral.
- Pemakaian simulasi dan pemodelan komputasi untuk mengoptimalkan arsitektur perangkat keras dan anggaran kesalahan.
- Pengembangan sistem qubit atom pada skala yang relevan untuk aplikasi nyata.
Pendekatan tersebut ditujukan untuk mendorong performa fault-tolerant dan menyiapkan perangkat keras yang bisa mendukung algoritma kuantum praktis. Google juga menegaskan bahwa pengembangan dua platform ini memungkinkan hasil riset dan rekayasa di satu jalur diterapkan ke jalur lain.
Adam Kaufman memimpin arah baru
Untuk memimpin upaya eksperimental di program atom netral, Google menunjuk Dr Adam Kaufman. Ia tetap menjalankan perannya sebagai JILA Fellow dan dosen di University of Colorado Boulder, dengan keahlian di bidang atomic, molecular and optical physics.
Kaufman menyebut dirinya antusias bergabung dengan program komputasi kuantum Google dan memperluas kepemimpinan perusahaan ke platform atom netral. Tim perangkat keras eksperimental akan berbasis di Boulder, Colorado, wilayah yang dikenal memiliki ekosistem riset AMO yang kuat.
Google juga menekankan pentingnya kolaborasi regional dengan institusi seperti CU Boulder, JILA, dan NIST Boulder. Keberadaan komunitas riset itu dianggap memperkuat kemampuan perusahaan dalam mengembangkan teori dan perangkat keras secara paralel.
Dampak pada persaingan komputasi kuantum
Strategi ini menempatkan Google dalam posisi yang lebih fleksibel di tengah persaingan teknologi kuantum global. Perusahaan kini tidak hanya mengejar satu arsitektur, tetapi mengembangkan dua pendekatan yang punya karakter teknis sangat berbeda.
Google mengatakan komputasi kuantum yang relevan secara komersial berbasis superkonduktor berpotensi tersedia pada akhir dekade ini. Dengan menambah atom netral sebagai jalur riset baru, perusahaan ingin memperbesar peluang menemukan terobosan di titik-titik teknis paling sulit, mulai dari skala qubit, konektivitas, hingga koreksi kesalahan.
Kolaborasi yang tetap berlanjut dengan QuEra juga menunjukkan bahwa Google tidak bergerak sendiri dalam program ini. Di saat tantangan fisika dan rekayasa masih besar, pendekatan multi-platform memberi ruang bagi percepatan riset menuju komputer kuantum yang benar-benar dapat menjalankan algoritma praktis.