Mengguncang dunia teknologi, para ilmuwan komputer dari Microsoft mengumumkan terobosan signifikan dalam komputasi kuantum. Mereka mengklaim telah berhasil memecahkan salah satu tantangan terbesar, yakni masalah koreksi kesalahan, melalui pendekatan inovatif yang disebut “kode 4D“. Inovasi luar biasa ini berpotensi mereduksi tingkat kesalahan hingga seribu kali lipat pada sistem komputer kuantum masa depan, membuka gerbang menuju era komputasi yang jauh lebih andal dan efisien.
Untuk memahami signifikansi penemuan ini, penting untuk mengenal komputer kuantum. Berbeda dengan komputer klasik yang mengandalkan bit sebagai unit dasar informasi (hanya 0 atau 1), komputer kuantum memanfaatkan qubit yang dapat eksis dalam berbagai keadaan secara bersamaan berkat prinsip superposisi. Kemampuan unik ini memungkinkan pemrosesan informasi yang jauh lebih kompleks dibandingkan metode komputasi tradisional, ideal untuk memecahkan masalah rumit seperti kriptografi, simulasi molekul, hingga pengembangan kecerdasan buatan (AI).
Namun, pengembangan komputer kuantum selama ini terhambat oleh isu toleransi kesalahan yang krusial. Seperti dilansir Livescience pada Minggu, 22 Juni 2025, tantangan utamanya terletak pada sifat qubit. Berbeda dengan bit klasik yang mudah digandakan untuk tujuan koreksi, qubit tidak dapat disalin secara identik. Selain itu, upaya pengukuran terhadap qubit seringkali memicu “keruntuhan” status kuantumnya, secara fundamental mengganggu proses komputasi yang sedang berlangsung.
Menjawab tantangan ini, Microsoft memperkenalkan “Kode 4D” yang revolusioner. Pendekatan ini memanfaatkan topologi empat dimensi untuk merancang memori kuantum yang memiliki kemampuan koreksi diri. Dengan cerdik “memutar” geometri kode torus 4D, para peneliti sukses menciptakan ruang representasi yang lebih luas, namun dengan keterikatan qubit fisik yang minimal. Metode ini memungkinkan deteksi dan perbaikan kesalahan secara efisien tanpa sedikit pun mengganggu komputasi kuantum yang sedang berjalan. Krysta Svore, Technical Fellow di Microsoft Quantum, menjelaskan bahwa kode geometris empat dimensi ini secara drastis mengurangi jumlah qubit fisik yang diperlukan per qubit logis, memungkinkan pemeriksaan kesalahan dalam satu langkah, serta menurunkan tingkat kesalahan hingga seribu kali lipat.
Tak hanya itu, tim peneliti Microsoft juga mengembangkan teknik mutakhir untuk mengatasi masalah qubit yang hilang. Dalam sistem komputasi kuantum tertentu, qubit dibentuk dengan menjebak atom netral menggunakan sinar laser. Jika atom-atom ini secara tidak sengaja hilang selama siklus komputasi, kini mereka dapat digantikan secara instan dan real-time menggunakan berkas atom, sebuah inovasi yang memastikan perhitungan kuantum tidak terhenti.
Pendekatan Microsoft ini menawarkan perbedaan signifikan dibanding metode yang diumumkan IBM terkait koreksi kesalahan kuantum. Jika IBM cenderung mengembangkan solusi “dari atas ke bawah” yang sangat bergantung pada perangkat keras khusus, Microsoft justru membangun solusinya “dari bawah ke atas”. Strategi ini menjanjikan potensi aplikasi yang lebih luas, melampaui batasan perangkat keras yang spesifik. Dengan terobosan ini, jalan menuju pengembangan komputer kuantum universal yang sepenuhnya tahan kesalahan (fault-tolerant) menjadi semakin terbuka lebar. Penemuan ini dipercaya akan mengakselerasi efisiensi dan keandalan komputasi kuantum, mempercepat realisasi manfaatnya di berbagai sektor kehidupan, mulai dari penemuan obat, material baru, hingga optimalisasi logistik.
Ringkasan
Para ilmuwan Microsoft mengumumkan terobosan signifikan dalam komputasi kuantum dengan mengatasi masalah koreksi kesalahan. Mereka mengembangkan pendekatan inovatif “kode 4D” yang berpotensi mereduksi tingkat kesalahan hingga seribu kali lipat pada sistem komputer kuantum. Penemuan ini membuka gerbang menuju era komputasi yang jauh lebih andal dan efisien. Selama ini, pengembangan komputer kuantum terhambat oleh sifat qubit yang sulit ditoleransi kesalahannya.
“Kode 4D” memanfaatkan topologi empat dimensi untuk menciptakan memori kuantum koreksi diri, secara efisien mendeteksi dan memperbaiki kesalahan tanpa mengganggu komputasi. Pendekatan ini juga mengurangi jumlah qubit fisik yang diperlukan dan dilengkapi teknik penggantian qubit hilang secara instan. Terobosan Microsoft ini menjanjikan potensi aplikasi yang lebih luas dan mempercepat pengembangan komputer kuantum universal yang sepenuhnya tahan kesalahan untuk berbagai sektor.
