Daftar Isi
Sistem kriogenik modular terbaru dari IBM didinginkan hingga di bawah 15 milikelvin, menjadikannya lebih dari 180 kali lebih dingin dibandingkan ruang angkasa dalam. Suhu ekstrem ini diperlukan untuk menjaga kestabilan qubit, komponen dasar dalam komputer kuantum yang bekerja sangat berbeda dari bit komputer konvensional.
Bagaimana Qubit Bekerja dan Mengapa Harus Dingin
Komputer biasa menggunakan bit berupa sakelar biner bernilai 1 atau 0, sementara qubit berfungsi layaknya tombol putar atau *dimmer* yang dapat menampung berbagai posisi di antara keduanya serta membawa informasi melalui arah tertentu. Qubit juga dapat saling terhubung sehingga perubahan pada satu bagian akan memengaruhi bagian lainnya.
Namun, komponen ini sangat rapuh terhadap gangguan sekecil apa pun dari luar. Panas, yang pada dasarnya merupakan energi dalam bentuk gerakan atau getaran molekul, dapat merusak kondisi qubit dan memicu fenomena dekoherensi yang meningkatkan potensi kesalahan perhitungan.
Peran Kulkas Dilusi dalam Komputer Kuantum
Komputer kuantum umumnya menggunakan kulkas dilusi yang berbentuk menyerupai lampu gantung futuristik, dengan tumpukan pelat logam yang semakin ke bawah semakin dingin. Bagian bawah tempat prosesor bergantung merupakan titik terdingin di dalam mesin tersebut.
Kendati demikian, sistem ini menghadapi paradoks karena kabel pengendali yang berasal dari suhu ruangan dapat menghantarkan panas ke bagian bawah. Semakin banyak qubit yang dimiliki oleh sebuah mesin, maka semakin banyak pula kabel yang dibutuhkan sehingga suhu di dalamnya berpotensi meningkat.
Pendekatan Alternatif dan Dampak Teknologi Kuantum
Tidak semua komputer kuantum bergantung pada kulkas raksasa tersebut. Mesin atom netral seperti buatan QuEra memanfaatkan ruang vakum kecil dan sinar laser untuk mendinginkan atom hingga suhu mikroselvin dengan dinding ruang yang tetap berada pada suhu kamar. Sementara itu, mesin fotonik menggunakan partikel cahaya, meski detektor foton tunggal di dalamnya umumnya tetap membutuhkan pendinginan.
Saat tantangan pendinginan teratasi, komputer kuantum menjanjikan kecepatan tinggi untuk masalah tertentu seperti simulasi molekul obat, meski di sisi lain berpotensi memecahkan enkripsi kunci publik. Berdasarkan perkiraan Google Quantum AI tahun 2025 dan 2026, pemecahan kunci standar maupun skema tanda tangan bitcoin membutuhkan ratusan ribu qubit, sementara standar enkripsi pascakuantum telah difinalisasi oleh NIST pada Agustus 2024 sebagai langkah antisipasi.
Kendala terbesar saat ini terletak pada upaya menjaga kondisi mesin tetap cukup dingin agar dapat beroperasi secara akurat.
