Bitcoin mendekati momen ‘tirani angka’ saat perangkat keras kuantum matang

Perangkat keras kuantum sedang keluar dari bukti konsep, tetapi hambatan rekayasa berarti sistem yang praktis dan berskala besar tetap jauh dari jangkauan selama beberapa dekade.

Ringkasan

• Enam platform kuantum terkemuka sedang berkembang dari demo laboratorium ke sistem terintegrasi awal, mengingatkan pada era transistor awal dalam komputasi klasik.
• Skalabilitas hingga jutaan qubit membutuhkan terobosan dalam bahan, fabrikasi, pengkabelan, kriogenik, dan kontrol otomatis untuk menekan tingkat kesalahan.
• Para peneliti memperkirakan trajektori yang akan berlangsung selama beberapa dekade, dengan kesiapan yang bervariasi berdasarkan kasus penggunaan di bidang komputasi, jaringan, sensing, dan simulasi.

Teknologi kuantum telah memasuki tahap pengembangan penting yang serupa dengan era awal transistor, menurut analisis bersama oleh peneliti dari berbagai institusi.

Ilmuwan dari University of Chicago, MIT, Stanford, University of Innsbruck, dan Delft University of Technology menilai enam platform perangkat keras kuantum terkemuka dalam studi ini, termasuk qubit superkonduktor, ion tertangkap, atom netral, cacat spin, titik kuantum semikonduktor, dan qubit fotonik.

Teknologi kuantum meninggalkan laboratorium

Ulasan ini mendokumentasikan kemajuan dari eksperimen bukti konsep ke sistem tahap awal dengan potensi aplikasi dalam komputasi, komunikasi, sensing, dan simulasi, menurut para peneliti.

Aplikasi berskala besar seperti simulasi kimia kuantum yang kompleks memerlukan jutaan qubit fisik dan tingkat kesalahan yang jauh melampaui kemampuan saat ini, kata para ilmuwan dalam analisis tersebut.

Tantangan utama dalam rekayasa meliputi ilmu bahan, fabrikasi untuk perangkat yang dapat diproduksi massal, pengkabelan dan pengiriman sinyal, pengelolaan suhu, dan kontrol sistem otomatis, menurut laporan tersebut.

Para peneliti menarik paralel dengan masalah “tirani angka” tahun 1960-an yang dihadapi dalam komputasi awal, mencatat perlunya rekayasa terkoordinasi dan strategi desain tingkat sistem.

Tingkat kesiapan teknologi bervariasi antar platform, dengan qubit superkonduktor menunjukkan kesiapan tertinggi untuk komputasi, atom netral untuk simulasi, qubit fotonik untuk jaringan, dan cacat spin untuk sensing, menurut analisis tersebut.

Tingkat kesiapan saat ini menunjukkan demonstrasi tingkat sistem awal daripada teknologi yang sepenuhnya matang, kata para peneliti. Kemajuan kemungkinan akan mencerminkan trajektori historis elektronik klasik, yang membutuhkan dekade inovasi bertahap dan pengetahuan ilmiah bersama sebelum sistem yang praktis dan berskala utilitas menjadi memungkinkan, menurut studi ini.