Perkembangan Perangkat Keras Kuantum
Perangkat keras kuantum kini sedang beranjak dari tahap bukti konsep, namun hambatan rekayasa masih membuat sistem praktis berskala besar jauh dari jangkauan, mungkin memerlukan beberapa dekade lagi untuk terwujud.
Analisis oleh Para Peneliti
Teknologi kuantum telah memasuki fase pengembangan penting yang mirip dengan era awal transistor, menurut analisis yang dilakukan oleh para peneliti dari berbagai institusi. Para 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 terperangkap
- atom netral
- cacat spin
- titik kuantum semikonduktor
- qubit fotonik
Aplikasi dan Tantangan
Tinjauan tersebut mendokumentasikan kemajuan dari eksperimen bukti konsep menuju sistem tahap awal dengan aplikasi potensial dalam:
- komputasi
- komunikasi
- penginderaan
- simulasi
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 Rekayasa
Tantangan rekayasa utama mencakup:
- ilmu material
- fabrikasi untuk perangkat yang dapat diproduksi secara massal
- pengkabelan dan pengiriman sinyal
- manajemen suhu
- kontrol sistem otomatis
Para peneliti menarik paralel dengan masalah “tirani angka” yang dihadapi dalam komputasi awal pada tahun 1960-an, mencatat perlunya rekayasa terkoordinasi dan strategi desain tingkat sistem.
Tingkat Kesiapan Teknologi
Tingkat kesiapan teknologi bervariasi di antara platform, dengan:
- qubit superkonduktor menunjukkan kesiapan tertinggi untuk komputasi
- atom netral untuk simulasi
- qubit fotonik untuk jaringan
- cacat spin untuk penginderaan
Temuan analisis menunjukkan bahwa tingkat kesiapan saat ini lebih menunjukkan demonstrasi tingkat sistem awal daripada teknologi yang sepenuhnya matang.
Kesimpulan
Kemajuan yang dicapai kemungkinan akan mencerminkan trajektori historis elektronik klasik, yang memerlukan beberapa dekade inovasi bertahap dan pengetahuan ilmiah yang dibagikan sebelum sistem berskala utilitas praktis menjadi layak.
