Para ilmuwan di China telah menciptakan unit pemrosesan kuantum (QPU) yang diklaim memiliki kecepatan hingga 1 kuadriliun (10¹⁵) kali lebih cepat dibandingkan superkomputer tercanggih saat ini. Chip prototipe yang diberi nama “Zuchongzhi 3.0” ini menggunakan qubit superkonduktor dan dianggap sebagai kemajuan signifikan dalam bidang komputasi kuantum, menurut peneliti dari University of Science and Technology of China (USTC) di Hefei.

Zuchongzhi 3.0 dikembangkan untuk bersaing dengan Google dalam sektor komputasi kuantum. Sebagai perbandingan, pada Desember 2024, Google mengumumkan prosesor kuantum Willow yang juga diklaim mencapai supremasi kuantum—momen ketika komputer kuantum mampu melampaui superkomputer konvensional dalam menyelesaikan tugas tertentu. Dalam studi yang diterbitkan pada 3 Maret di jurnal Physical Review Letters, para ilmuwan melaporkan bahwa chip ini mampu menyelesaikan uji random circuit sampling (RCS) hanya dalam hitungan ratusan detik. Sebagai pembanding, superkomputer Frontier—yang merupakan komputer tercepat kedua di dunia—akan membutuhkan waktu hingga 5,9 miliar tahun untuk menyelesaikan tugas yang sama.

Para peneliti dalam studi tersebut menyatakan, “Pencapaian ini tidak hanya memperluas batasan komputasi kuantum, tetapi juga membawa kita ke era baru di mana prosesor kuantum dapat berperan dalam menyelesaikan tantangan dunia nyata yang kompleks.”

Keunggulan Teknologi Zuchongzhi 3.0

Chip Zuchongzhi 3.0 terdiri dari 105 qubit transmon, yang dibuat menggunakan material seperti tantalum, niobium, dan aluminium, sehingga lebih tahan terhadap gangguan eksternal. Ini merupakan peningkatan signifikan dibandingkan generasi sebelumnya yang hanya memiliki 66 qubit.

Dua faktor utama yang menentukan efektivitas komputasi kuantum dalam penerapan nyata adalah durasi koherensi dan tingkat akurasi operasi kuantum. Waktu koherensi mengacu pada seberapa lama qubit dapat mempertahankan status superposisinya, yang memungkinkan pemrosesan data lebih kompleks secara paralel. Semakin lama waktu koherensi, semakin optimal kinerja komputer kuantum.

Selain itu, akurasi gerbang kuantum (gate fidelity) juga mengalami peningkatan. Gerbang kuantum berfungsi layaknya gerbang logika dalam komputer konvensional, tetapi bekerja dalam skala kuantum. Dalam kasus ini, tingkat keakuratan sangat penting untuk mencegah kesalahan komputasi. Zuchongzhi 3.0 memiliki tingkat ketepatan sebesar 99,90% untuk gerbang satu qubit dan 99,62% untuk gerbang dua qubit. Sebagai perbandingan, Google Willow QPU mencapai akurasi 99,97% dan 99,86%. Meskipun Google masih unggul dalam aspek ini, perkembangan teknologi China menunjukkan bahwa kesenjangan semakin menyempit.

Masa Depan Komputasi Kuantum

Keberhasilan pengembangan Zuchongzhi 3.0 tidak terlepas dari perbaikan dalam teknik fabrikasi serta optimalisasi desain qubit. Para ilmuwan menggunakan metode litografi dengan bahan tantalum dan aluminium, serta teknik flip-chip dengan sambungan indium bump yang membantu meningkatkan akurasi dan mengurangi risiko kontaminasi.

Meski pencapaian ini menandakan bahwa komputer kuantum dapat mencapai supremasi kuantum, beberapa pakar menilai bahwa perkembangan algoritma klasik juga dapat mempersempit kesenjangan ini. Hal serupa pernah terjadi pada tahun 2019 ketika Google pertama kali mengklaim supremasi kuantum, namun kemudian algoritma komputer klasik berhasil dikembangkan untuk mengejar kinerja tersebut.

Meskipun demikian, Zuchongzhi 3.0 tetap menjadi tonggak penting dalam evolusi komputasi kuantum. Dengan peningkatan stabilitas qubit dan metode koreksi kesalahan yang lebih baik, komputer kuantum berpotensi digunakan secara luas dalam berbagai bidang, seperti kecerdasan buatan, kriptografi, dan simulasi molekuler.