Peneliti Mengembangkan Prototipe Komputer Kuantum Terdistribusi Pertama di Dunia

Prototipe pertama untuk komputer kuantum terdistribusi dikembangkan oleh peneliti. Severin Daiss, Stefan Langenfeld, dan peneliti lain dari Max Planck Institute of Quantum Optics di Garching merealisasikan operasi komputer kuantum logika pertama antara dua modul kuantum terpisah.

Tim menghubungkan dua kubit, unit memori dan pemrosesan komputer kuantum, di dua laboratorium yang berbeda ke komputer kuantum terdistribusi. Hal ini dilakukan dengan menghubungkan kubit dengan serat optik panjang sepanjang 60 meter.

Tingkat perhitungan kompleks yang dapat dilakukan komputer kuantum meningkat dengan lebih banyak kubit yang terhubung. Operasi komputasi dasar didasarkan pada gerbang logika kuantum antara dua kubit, tetapi jika komputer kuantum ingin unggul dari komputer tradisional, maka harus menghubungkan puluhan hingga ribuan kubit untuk jumlah operasi kuantum yang sama.

Laboratorium terkemuka saat ini masih berjuang dengan hambatan ini, dan komputer kuantum dengan ukuran ini belum dibangun. Ketika jumlah kubit yang berdekatan meningkat, maka kesulitan mengisolasi dan mengontrolnya pada saat yang sama juga meningkat.

Membuat Unit Pemrosesan Bersama

Tim mempresentasikan studi baru mereka di jurnal Science, dan didukung oleh Institute of Photonic Sciences. Dalam studi, dua modul kubit berhasil dihubungkan sepanjang 60 meter, menghasilkan pembentukan komputer kuantum dasar dengan dua kubit.

“Di seberang jarak ini, kami melakukan operasi komputasi kuantum antara dua konfigurasi kubit independen di laboratorium yang berbeda,” kata Daiss.

Dengan pendekatan baru ini, memungkinkan beberapa komputer kuantum kecil untuk digabungkan menjadi unit pemrosesan bersama.

Sementara koneksi kubit jarak jauh untuk keterkaitan sebelumnya telah dicapai, ini adalah pertama kalinya koneksi dapat mengarah ke komputasi kuantum. Sistem baru ini bekerja dengan dua modul, masing-masing dengan satu atom sebagai kubit, ditempatkan di antara dua cermin. Modul-modul ini mengirim satu foton tunggal yang diangkut dalam serat optik, dan terjalin dengan keadaan kuantum kubit.

Langkah berikutnya untuk tim adalah menghubungkan lebih dari dua modul, serta menghosting lebih banyak kubit dalam modul.

Menurut Gerhard Rempre, pemimpin tim dan direktur institut, studi baru ini akan lebih memajukan teknologi kuantum.

“Skema kami membuka jalur pengembangan baru untuk komputasi kuantum terdistribusi,” kata Rempre.

Dengan mengatasi beberapa keterbatasan yang mengelilingi komputer kuantum yang ada dan integrasi kubit ke dalam satu konfigurasi, pendekatan baru ini dapat mengarah ke sistem yang jauh lebih kuat di masa depan.