Pencapaian Prosesor Kuantum Google
Prosesor kuantum terbaru dari Google telah mencapai pencapaian yang selama ini dicari oleh para fisikawan: percepatan terverifikasi yang melebihi superkomputer terbaik di dunia. Hal ini membuat ancaman terhadap Bitcoin tampak lebih nyata dari sebelumnya.
Keunggulan Chip Willow
Dalam sebuah studi yang diterbitkan di jurnal Nature pada hari Rabu, chip Willow yang memiliki 105 qubit milik perusahaan tersebut berhasil menjalankan algoritma fisika lebih cepat daripada mesin klasik mana pun yang dapat disimulasikan—sebuah keuntungan kuantum yang pertama kali dikonfirmasi secara eksperimental dengan perangkat keras nyata. Hasil yang telah melalui proses tinjauan sejawat ini mungkin tampak sempit, tetapi dampaknya sangat besar.
Ini mengonfirmasi bahwa prosesor kuantum semakin mendekati keandalan yang diperlukan untuk aplikasi praktis—dan dengan itu, kemungkinan bahwa suatu hari mereka dapat memecahkan enkripsi yang melindungi Bitcoin dan aset digital lainnya.
Algoritma Quantum Echoes
Menurut laporan tersebut, algoritma Quantum Echoes milik Google beroperasi sekitar 13.000 kali lebih cepat di Willow dibandingkan dengan simulasi klasik, menyelesaikan tugas dalam waktu sedikit lebih dari dua jam, yang seharusnya memakan waktu sekitar 3,2 tahun di Frontier—salah satu superkomputer tercepat yang terukur secara publik di dunia.
“Hasilnya dapat diverifikasi, artinya hasil tersebut dapat diulang oleh komputer kuantum lain atau dikonfirmasi oleh eksperimen,” tulis CEO Google, Sundar Pichai, di platform X. “Terobosan ini adalah langkah signifikan menuju aplikasi dunia nyata pertama dari komputasi kuantum, dan kami bersemangat untuk melihat ke mana arahnya.”
Pengujian dan Stabilitas Qubit
Para peneliti menguji Willow dengan menjalankan serangkaian eksperimen pembalikan waktu dan mengamati bagaimana informasi kuantum menyebar dan memfokuskan kembali di seluruh qubit chip. Mereka pertama-tama menggerakkan sistem maju melalui serangkaian operasi kuantum, kemudian mengganggu satu qubit dengan sinyal terkontrol, dan akhirnya membalikkan urutan untuk mendeteksi apakah informasi akan “menggema” kembali.
Echo tersebut muncul sebagai interferensi konstruktif, di mana gelombang kuantum saling memperkuat satu sama lain alih-alih membatalkan—sebuah tanda jelas dari perilaku kuantum. Sirkuit yang terlibat terlalu kompleks untuk disimulasikan secara tepat oleh komputer klasik.
Qubit transmon superkonduktor Willow bertahan melalui proses tersebut, menunjukkan kesalahan gerbang dua-qubit median sekitar 0,0015 dan waktu koherensi di atas 100 mikrodetik. Tingkat stabilitas tersebut memungkinkan para peneliti untuk menjalankan 23 lapisan operasi kuantum di seluruh 65 qubit, melampaui apa yang dapat direproduksi oleh model klasik saat ini.
Menuju Aplikasi Praktis
Diperkenalkan pada Desember 2024, Willow adalah prosesor kuantum superkonduktor terbaru dari Google, dirancang untuk menunjukkan perilaku kuantum yang lebih stabil dan terverifikasi dibandingkan pendahulunya. Ini mengikuti eksperimen Sycamore pada tahun 2019, yang menunjukkan bahwa prosesor kuantum dapat mengungguli superkomputer klasik tetapi tidak dapat direproduksi secara andal.
Willow menutup celah tersebut: koreksi kesalahan yang ditingkatkan menjaga qubit tetap koheren lebih lama, memungkinkan eksperimen yang dapat diulang dan diverifikasi dalam perangkat yang sama.
Implikasi untuk Keamanan Kriptografi
Meskipun penelitian ini masih dalam skala penelitian, ini menunjukkan bahwa interferensi kuantum dapat bertahan dalam sistem yang terlalu kompleks untuk simulasi klasik—kemajuan yang dapat diukur dalam upaya jangka panjang untuk membuat komputasi kuantum dapat direproduksi dan praktis.
Google menyatakan bahwa tujuan berikutnya adalah memindahkan komputasi kuantum dari demonstrasi terkontrol ke aplikasi praktis, termasuk memodelkan bagaimana atom dan molekul berinteraksi—simulasi yang jauh melampaui jangkauan komputer klasik.
“Sama seperti teleskop dan mikroskop membuka dunia baru yang belum terlihat, eksperimen ini adalah langkah menuju ‘kuantum-scope’ yang mampu mengukur fenomena alam yang sebelumnya tidak dapat diamati,” tulis mereka.
Risiko Jangka Panjang untuk Cryptocurrency
Untuk saat ini, pencapaian Willow tidak membahayakan enkripsi. Namun, verifikasinya menandai kemajuan yang stabil menuju jenis mesin kuantum yang dapat. Bitcoin dan sistem digital lainnya bergantung pada kriptografi kurva elips—fungsi matematis yang secara efektif tidak mungkin untuk dibalikkan oleh komputer klasik, tetapi secara teoritis rentan terhadap komputer kuantum yang cukup kuat.
“Komputasi kuantum memiliki probabilitas yang wajar—lebih dari lima persen—untuk menjadi risiko jangka panjang yang besar, bahkan eksistensial, bagi Bitcoin dan cryptocurrency lainnya,” kata Christopher Peikert, profesor ilmu komputer dan teknik di Universitas Michigan, kepada Decrypt.
Peikert menambahkan bahwa Bitcoin tidak kebal terhadap serangan kuantum, meskipun ancaman tersebut tetap jauh. Beralih ke skema tanda tangan pasca-kuantum, juga akan membawa trade-off dalam ukuran dan kinerja.
Kesimpulan
Mensimulasikan sirkuit Willow dengan algoritma jaringan tensor akan memakan waktu lebih dari 10⁷ jam CPU di Frontier, superkomputer tercepat di dunia. Celah tersebut—dua jam komputasi kuantum dibandingkan dengan beberapa tahun simulasi klasik—berdiri sebagai bukti eksperimental yang paling jelas hingga saat ini dari keuntungan kuantum tingkat perangkat.
Bahkan dengan replikasi yang masih tertunda, Willow menandai pergeseran dari teori ke rekayasa yang dapat diuji: sebuah sistem yang melakukan perhitungan nyata di luar jangkauan mesin klasik. Bagi para kriptografer dan pengembang, ini adalah pengingat bahwa keamanan pasca-kuantum bukan lagi masalah yang jauh—ini adalah jam yang sudah mulai berdetak.
