Komputer Kuantum Memeriksa Akurasi Satu Sama Lain

Komputer kuantum berkembang dengan sangat cepat, dan mereka adalah salah satu alat terbesar kita untuk memecahkan masalah komputasi besar. Namun, komputer kuantum sensitif terhadap pengaruh eksternal dan rentan terhadap kesalahan, yang dapat memengaruhi akurasi mereka. 

Karena beberapa komputer kuantum tidak lagi dapat diverifikasi secara independen melalui simulasi dengan komputer klasik, peneliti mencari cara baru untuk memeriksa akurasi mereka. 

Penelitian ini diterbitkan dalam jurnal Physical Review X. 

Chiara Greganti adalah seorang fisikawan di Universitas Wina. 

“Untuk memanfaatkan komputer kuantum masa depan untuk perhitungan kritis, kita memerlukan cara untuk memastikan outputnya benar, bahkan jika kita tidak dapat melakukan perhitungan tersebut dengan cara lain,” kata Greganti.

Komputer Kuantum Memeriksa Satu Sama Lain

Tim ini berusaha mengembangkan dan menerapkan prosedur cross-check yang memungkinkan komputer kuantum untuk memeriksa hasil perhitungan komputer kuantum lainnya. Perangkat ini terkait tetapi secara fundamental berbeda dari satu sama lain. 

Martin Ringbauer dari Universitas Innsbruck.

“Kami meminta komputer kuantum yang berbeda untuk melakukan perhitungan yang berbeda dan terlihat acak,” kata Ringbauer. “Apa yang tidak diketahui oleh komputer kuantum adalah bahwa ada koneksi tersembunyi antara perhitungan yang mereka lakukan.” 

Tim dapat menghasilkan perhitungan yang berbeda dari sumber yang sama dengan mengandalkan model alternatif komputasi kuantum yang dibangun pada struktur grafik.

“Meskipun hasilnya mungkin terlihat acak dan perhitungannya berbeda, ada beberapa output yang harus sesuai jika perangkat tersebut berfungsi dengan benar,” lanjutnya.

Menerapkan Metode

Tim menerapkan metode ini pada lima komputer kuantum saat ini yang menggunakan empat teknologi perangkat keras yang berbeda:

• Sirkuit superkonduktor
• Ion terperangkap
• Fotonik
• Resonansi magnetik nuklir

Metode ini bekerja pada perangkat keras saat ini dan tidak memerlukan persyaratan khusus. Tim juga menunjukkan bahwa teknik ini dapat digunakan untuk memeriksa perangkat tunggal terhadap dirinya sendiri. Dua hasil hanya sesuai jika keduanya benar, dan ini karena perhitungannya sangat berbeda. 

Teknik baru ini juga tidak memerlukan peneliti untuk melihat hasil perhitungan secara penuh, yang sering kali memakan waktu.

Tommaso Demarie dari Entropica Labs di Singapura.

Cukup untuk memeriksa seberapa sering perangkat yang berbeda sesuai untuk kasus-kasus di mana mereka seharusnya, yang dapat dilakukan bahkan untuk komputer kuantum yang sangat besar,” kata Demarie.

Teknik baru ini sangat penting karena komputer kuantum menjadi semakin tersedia, sehingga dapat membantu memastikan perangkat tersebut melakukan apa yang seharusnya mereka lakukan.

Tim yang bekerja pada teknik ini terdiri dari peneliti universitas dan ahli industri komputasi kuantum dari beberapa perusahaan. 

Joe Fitzsimons dari Horizon Quantum Computing di Singapura. 

“Kolaborasi erat antara akademisi dan industri ini yang membuat makalah ini unik dari perspektif sosiologis,” kata Fitzsimons. “Sementara ada pergeseran progresif dengan beberapa peneliti yang pindah ke perusahaan, mereka tetap berkontribusi pada upaya bersama untuk membuat komputasi kuantum dapat diandalkan dan berguna.”