Chip kuantum mutakhir Google, Willow

• Chip kuantum baru yang dikembangkan Google, Willow, membawa kita selangkah lebih dekat ke pembangunan komputer kuantum skala besar melalui penurunan tingkat kesalahan dan peningkatan performa
• Willow menyelesaikan perhitungan yang akan memerlukan 10 zettatahun (10^25 tahun) pada superkomputer konvensional hanya dalam 5 menit, membuktikan potensi komputasi kuantum.

Pencapaian dan fitur utama

• Terobosan dalam koreksi kesalahan kuantum:
  • Berhasil menurunkan tingkat kesalahan secara eksponensial sambil menggunakan lebih banyak qubit
  • Mencapai pencapaian penting "di bawah ambang (below threshold)" dalam koreksi kesalahan kuantum
  • Mewujudkan koreksi kesalahan secara real-time untuk memastikan stabilitas dan keandalan
• Performa komputasi yang luar biasa:
  • Pada benchmark random circuit sampling (RCS), menjalankan tugas dengan kecepatan miliaran kali lebih cepat dibanding superkomputer konvensional
  • Mencatat performa chip kuantum terbaik saat ini dengan 105 qubit
• Proses manufaktur baru:
  • Dirancang dan diproduksi di fasilitas manufaktur mutakhir
  • Memaksimalkan kualitas baik pada komponen individual maupun integrasi sistem

Kemajuan teknis Willow

1. Koreksi kesalahan kuantum

• Melakukan pengujian bertahap dengan susunan qubit (3x3, 5x5, 7x7) dan berhasil mengurangi tingkat kesalahan hingga setengahnya
• Membuktikan pencapaian bahwa "sistem kuantum menjadi lebih kuat seiring bertambahnya jumlah qubit"

2. Benchmark RCS

• Random circuit sampling:
  • Memverifikasi apakah komputer kuantum dapat menjalankan tugas yang tidak dapat diselesaikan oleh komputer konvensional
  • Willow mencatat performa terbaik sepanjang masa pada RCS dan membuktikan "keunggulan kuantum"

3. Kualitas desain dan manufaktur

• Waktu T1 (durasi qubit mempertahankan eksitasi) meningkat 5 kali lipat menjadi sekitar 100 mikrodetik
• Memaksimalkan performa sistem secara keseluruhan melalui kombinasi qubit dan gerbang berkualitas tinggi

Potensi dan masa depan Willow

Potensi aplikasi komersial

• Willow membuka kemungkinan pengembangan algoritme kuantum yang "praktis dan berguna secara komersial"
• Target berikutnya adalah membuktikan perhitungan berguna pertama di mana komputer kuantum menyelesaikan masalah dunia nyata

Sinergi antara komputasi kuantum dan AI

• Diharapkan berperan penting dalam pembuatan data pelatihan AI, penemuan obat baru, dan perancangan baterai hemat energi
• Skalabilitas dan performa komputasi kuantum diperkirakan akan mempercepat kemajuan AI

Willow membuktikan potensi pemanfaatan komersial komputasi kuantum dan akan menjadi platform yang mendorong inovasi di berbagai bidang seperti sains, energi, dan AI.

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Ini adalah pengumuman penting untuk komputasi kuantum. Algoritme yang tidak tahan terhadap kuantum dan menggunakan kunci 256-bit memerlukan sekitar 2500 qubit. Menunjukkan lebih dari 100 qubit secara stabil adalah sesuatu yang dianggap mustahil oleh banyak orang. Komputasi kuantum dapat mengubah banyak hal sehingga orang cenderung mencoba mengabaikannya. AI dan keamanan data bisa berubah secara besar-besaran.

• API sudah dibuka, tetapi respons kembali 300ms sebelum permintaan dikirim. Sedang mempertimbangkan apakah perlu menggunakan blok try{} dan predestined{} untuk menanganinya, atau memakai pustaka Bootstrap Paradox.

• Ada konsep bahwa komputasi kuantum terjadi di banyak alam semesta paralel. Ada jarak yang besar antara bukti dan kesimpulan. Penasaran apakah para ahli komputasi kuantum berpikir bahwa mereka meminjam kapasitas dari alam semesta lain untuk melakukan perhitungan.

• Penasaran apakah orang lain juga harus menunggu blog Scott Aaronson untuk menilai pentingnya pengumuman ini.

• Perhitungan benchmark standar yang diselesaikan Willow dalam waktu kurang dari 5 menit adalah perhitungan yang akan membutuhkan 10 sextillion tahun bagi superkomputer tercepat saat ini.

• Ada konsep bahwa komputasi kuantum terjadi di banyak alam semesta paralel. Penasaran apakah ini berarti entropi disuntikkan ke alam semesta lain, apakah jumlah alam semesta bisa dihitung dari waktu komputasinya. Kita harus mendinginkan chip kuantum di alam semesta kita, jadi penasaran bagaimana alam semesta lain didinginkan.

• Ini saat yang tepat untuk mempelajari dasar matematis komputasi kuantum secara ketat. Bisa belajar mandiri di Quantum Formalism Academy.

• Klaim bahwa di Willow kesalahan berkurang dan sistem menjadi semakin kuantum saat lebih banyak qubit digunakan adalah klaim yang sangat mengejutkan. Ini bertentangan dengan pengalaman historis koreksi kesalahan kuantum.

• Pernah bertemu Julian di UCSB. Dia sangat cerdas, ramah, dan supel. Senang melihat presentasi risetnya.

• Menurut blog Google Research, ini adalah prosesor kuantum pertama yang menjadi lebih baik secara eksponensial seiring membesarnya qubit yang telah dikoreksi kesalahannya. Ini secara fundamental membalik masalah penskalaan komputasi kuantum.