FAQ terkait Qubit Topologis Microsoft

• Penulis artikel ini adalah Scott Aaronson: seorang ilmuwan komputer ternama di bidang teori kompleksitas komputasi dan komputasi kuantum, dengan buku berjudul "Kuliah Komputasi Kuantum Scott Aaronson"

Q1. Apakah Anda melihat pengumuman Microsoft?

A. Ya, saya melihatnya. Tidak perlu terlalu banyak bertanya! Chetan Nayak dari Microsoft memberi saya briefing pribadi beberapa minggu lalu, dan saya juga telah menyampaikan pendapat tentang hal ini di BBC World Business Report dan MIT Technology Review.

Q2. Apa itu qubit topologis?

A. Ini adalah qubit khusus yang dibuat menggunakan nonabelian anyons.

• Anyon adalah eksitasi mirip partikel yang dapat ada di medium dua dimensi, dan bukan fermion maupun boson.
• Pada akhir 1990-an, Alexei Kitaev, Michael Freedman, dan lainnya mulai menelitinya secara teoretis.
• Namun, dibanding qubit biasa, jauh lebih sulit untuk dibuat dan dikendalikan.

Q3. Mengapa qubit topologis penting?

A. Qubit topologis berpotensi memiliki ketahanan yang lebih kuat terhadap decoherence kuantum.

• Jika terjadi kesalahan pada qubit biasa, koreksi harus dilakukan lewat perangkat lunak (Quantum Error Correction).
• Qubit topologis memiliki struktur yang membuat kesalahan secara fisik lebih sulit terjadi.
• Artinya, selama braiding dari nonabelian anyons tidak berubah, kesalahan tidak akan muncul.
• Karena lebih tahan terhadap kesalahan di tingkat perangkat keras, beban koreksi lewat perangkat lunak pun berkurang.

Q4. Apakah Microsoft yang pertama membuat qubit topologis?

A. Microsoft mengklaim demikian.

• Namun, sebuah kalimat penting ditemukan dalam materi ulasan jurnal Nature:

  "Hasil dalam makalah ini tidak membuktikan keberadaan Majorana zero mode pada perangkat yang dilaporkan."

• Dengan kata lain, Microsoft mengklaim telah membuat qubit topologis, tetapi tinjauan sejawat (peer review) Nature masih belum mengakuinya.

Q5. Bukankah Microsoft pernah mengklaim pada 2018 bahwa mereka telah membuat Majorana zero mode secara eksperimental lalu menariknya kembali?

A. Benar.

• Karena itu, sebagian pakar masih bersikap hati-hati terhadap pengumuman kali ini.
• Ketika saya bertanya kepada Chetan Nayak soal tingkat kepercayaannya, dia menjawab, "Sekarang kami sudah memiliki qubit topologis yang berfungsi penuh. Apa lagi yang Anda inginkan?"

Q6. Apakah pengumuman ini merupakan pencapaian ilmiah yang penting?

A. Jika benar seperti yang diklaim, ini akan menjadi tonggak besar dalam komputasi kuantum topologis dan fisika.

• Hingga saat ini, jumlah qubit topologis yang ditangani dalam eksperimen meningkat dari 0 menjadi 1.
• Ini juga bisa dianggap sebagai penciptaan keadaan materi baru (a new state of matter).
• Namun ironisnya, itu adalah keadaan yang tidak ditemukan di alam, dan sejauh ini hanya ada di jurnal Nature.

Q7. Apakah ini benar-benar berguna?

A. Belum!

• Jangan percaya siapa pun yang mengklaim bahwa 1 qubit atau 30 qubit sudah cukup untuk melakukan komputasi yang berguna.
• Microsoft juga tidak membuat klaim seperti itu.
• Untuk pembahasan tentang di mana komputer kuantum benar-benar akan berguna di masa depan, silakan lihat arsip blog ini selama 20 tahun terakhir.

Q8. Apakah pengumuman ini membuktikan bahwa qubit topologis adalah masa depan komputasi kuantum?

A. Belum terbukti.

• Jika klaim Microsoft benar, maka qubit topologis baru mencapai tingkat qubit biasa sekitar 20~30 tahun lalu.
• Google, IBM, Quantinuum, QuEra dan lainnya sudah menangani puluhan hingga ratusan qubit terjerat secara eksperimental.
• Agar qubit topologis berhasil, keandalannya harus jauh lebih tinggi daripada pendekatan yang ada sekarang.
• Seperti transistor menggantikan tabung vakum, ia harus menawarkan keunggulan yang sangat dominan dibanding pendekatan lama, tetapi itu masih belum pasti.

Q9. Selain Microsoft, adakah perusahaan lain yang meneliti qubit topologis?

A. Hampir tidak ada.

• Microsoft pada dasarnya adalah satu-satunya perusahaan besar.
• Nokia Bell Labs dan Universitas Delft di Belanda juga sedang menelitinya, tetapi skalanya kecil.
• Meski begitu, menarik bahwa masih ada perusahaan yang terus mendorong pendekatan topologis sampai akhir.

Q10. Apakah Microsoft bisa membuat sejuta qubit topologis dalam beberapa tahun ke depan?

A. Mungkin saja dalam PR dan artikel sains populer?

• Tetapi secara realistis, "dalam beberapa tahun" terdengar terlalu optimistis.
• Saya mendoakan keberuntungan bagi Microsoft dan para pesaingnya, dan masa-masa ke depan akan sangat menarik.
• Tentu saja, dengan syarat sebelum itu kita masih bisa mempertahankan masyarakat beradab...

[xguru]

Microsoft memperkenalkan prosesor kuantum 'Majorana 1'