Telset.id – IBM berhasil menggabungkan dua modul kriogenik berbentuk kotak ke dalam satu lingkungan tunggal dan mendinginkannya hingga di bawah 15 milikelvin di fasilitas Poughkeepsie. Pencapaian ini menjadi tonggak penting menuju IBM Quantum Starling, mesin fault-tolerant yang ditargetkan hadir pada 2029.
Temperatur tersebut diklaim IBM lebih dari 180 kali lebih dingin dibandingkan luar angkasa. Namun, suhu ekstrem hanyalah sebagian dari pengumuman ini. IBM mengatakan langkah ini memajukan komputasi kuantum secara signifikan, terutama dalam hal skalabilitas sistem yang selama ini menjadi kendala utama.
Superconducting qubit memang membutuhkan suhu beberapa per seribu derajat di atas nol mutlak. Selama ini, IBM menempatkan prosesor kuantum di dalam cryostat berbentuk silinder tinggi, satu prosesor per tabung. Pendekatan ini menjadi standar operasional IBM Quantum System One yang ada di lapangan.
IBM tidak mengganti teknologi refrigerasi yang sudah mapan, melainkan memodifikasi wadahnya. Modul kriogenik baru berbentuk kotak, dibangun dari panel dan rangka aluminium solid, dengan ukuran kira-kira tiga kali lebih besar dari kulkas dapur pada umumnya.
Desain Baru yang Lebih Skalabel
Bentuk persegi panjang memberikan keuntungan signifikan. Modul-modul ini bisa berdiri berjajar rapat, berbeda dengan silinder yang membutuhkan ruang lebih luas. Bukaan di dinding samping memungkinkan kabel kuantum mengalir dari satu sel ke sel berikutnya.
Kabel-kabel tersebut dibungkus beberapa lapis pelindung termal membentuk apa yang IBM sebut sebagai terowongan kriogenik terlindungi. Ini menjaga koneksi antar-prosesor tetap pada suhu operasional, menghindari sinyal keluar melalui celah hangat dan masuk kembali ke sistem dingin.
Pencapaian IBM adalah menunjukkan bahwa dua sel pendingin yang sebelumnya independen kini dapat beroperasi sebagai satu lingkungan bersuhu rendah. Setiap sel menawarkan ruang kabel seluas 0,53 meter persegi dan volume ruang vakum 2,75 meter kubik.
IBM menyebut ini memberikan ruang kabel hingga dua belas kali lebih banyak dibandingkan sistem yang paling banyak digunakan. Ini menjawab kendala yang selama ini membatasi komputer kuantum superkonduktor: setiap qubit tambahan membutuhkan jalur kontrol dan pembacaan yang masuk ke area dingin, dan setiap jalur membawa panas. Silinder kehabisan ruang penampang jauh sebelum jumlah qubit habis.
Target 1.000 Qubit yang Dapat Diprogram
Tujuan IBM dalam pendekatan baru ini berbeda dari yang terlihat sekilas. IBM sebenarnya telah mencapai 1.000 qubit secara fisik melalui prosesor Condor pada satu chip tunggal di Desember 2023. Namun, pendekatan baru ini menargetkan qubit yang dapat diprogram dan digunakan untuk komputasi di seluruh prosesor yang terhubung.
Target 2027 merujuk pada qubit yang benar-benar dapat dialamatkan dan menjalankan kalkulasi, tersebar di beberapa chip yang saling terhubung. Ini adalah tugas yang jauh lebih sulit daripada sekadar jumlah mentah qubit. Peta jalan IBM juga mencakup mesin fault-tolerant pada 2029.
IBM berencana memasang chip Nighthawk pada tahun ini. Peta jalan tersebut menargetkan 1.000 qubit yang dapat diprogram pada 2027 dan membangun toleransi kesalahan pada 2029.
Pencapaian ini menempatkan IBM di garis depan penelitian komputasi kuantum. Perusahaan baru saja menunjukkan enclosure pendingin mutakhir untuk mendukung upaya tersebut, sebuah langkah yang menjanjikan meskipun target tersebut merupakan capaian yang ambisius.
Terowongan kriogenik yang terlindungi menjadi kunci inovasi ini. Dengan menjaga koneksi antar-prosesor tetap dingin, IBM menghindari degradasi sinyal yang biasanya terjadi ketika data harus melewati suhu ruangan. Ini memungkinkan modul-modul ditempatkan berdampingan dengan interkoneksi yang lebih pendek.
Pendekatan modular ini juga mengubah cara IBM membangun sistem kuantum di masa depan. Alih-alih satu prosesor per silinder, perusahaan kini dapat menyusun beberapa prosesor dalam satu lingkungan pendingin terpadu, membuka jalan bagi sistem yang jauh lebih kompleks.
Keberhasilan penggabungan dua modul kriogenik ini menjadi bukti konsep bahwa sistem kuantum skala besar dapat dibangun dengan arsitektur modular. Ini berbeda dengan pendekatan sebelumnya yang membatasi jumlah qubit berdasarkan kapasitas fisik satu silinder pendingin.
IBM Quantum Starling yang ditargetkan hadir pada 2029 akan menjadi mesin fault-tolerant pertama yang memanfaatkan arsitektur baru ini. Dengan 1.000 qubit yang dapat diprogram pada 2027, IBM membangun fondasi untuk komputasi kuantum yang benar-benar dapat diandalkan.
Langkah ini menunjukkan bahwa IBM tidak hanya mengejar jumlah qubit mentah, tetapi juga kualitas dan kegunaan qubit tersebut. Qubit yang dapat diprogram dan digunakan untuk kalkulasi nyata adalah ukuran yang lebih relevan untuk kemajuan komputasi kuantum dibandingkan sekadar jumlah fisik qubit pada sebuah chip.
Dengan pencapaian ini, IBM memperkuat posisinya sebagai pemimpin dalam penelitian komputasi kuantum. Teknologi enclosure baru ini menjadi fondasi bagi generasi berikutnya dari sistem kuantum yang lebih besar, lebih kompleks, dan pada akhirnya lebih berguna bagi aplikasi dunia nyata.
Komentar
Belum ada komentar.