Komputer Kuantum Memeriksa Akurasi Satu Sama Lain

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

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

Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Physical Review X. 

Chiara Greganti adalah seorang fisikawan di Universitas Wina. 

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

Komputer Kuantum Memeriksa Satu Sama Lain

Tim peneliti ini berusaha mengembangkan dan menerapkan prosedur pemeriksaan silang yang memungkinkan komputer kuantum untuk memeriksa hasil perhitungan komputer kuantum lain. Perangkat ini terkait tetapi secara fundamental berbeda dari satu sama lain. 

Martin Ringbauer berasal 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 hubungan tersembunyi antara perhitungan yang mereka lakukan.” 

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

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

Menerapkan Metode

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

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

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

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

Tommaso Demarie berasal dari Entropica Labs di Singapura.

Cukup untuk memeriksa seberapa sering perangkat yang berbeda sesuai untuk 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 semakin tersedia, sehingga dapat membantu memastikan perangkat ini 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 berasal dari Horizon Quantum (HQ ) Computing di Singapura. 

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