Google beberkan bangun komputer kuantum AI berskala besar

cover | @google

Tahun ini menandai satu abad sejak ditemukannya mekanika kuantum, sebuah tonggak ilmiah yang telah merevolusi cara manusia memahami alam semesta. Penemuan ini mengungkap bahwa hukum fisika pada skala terkecil — molekul, atom, dan partikel subatomik, bekerja dengan prinsip yang sangat berbeda dibandingkan hukum yang mengatur kehidupan sehari-hari.

Mekanika kuantum telah memungkinkan terobosan besar dalam berbagai bidang, mulai dari pemahaman proses metabolisme dalam tubuh manusia hingga penciptaan teknologi canggih seperti laser, semikonduktor, dan baterai listrik. Dunia modern sangat bergantung pada pemahaman mendalam terhadap fenomena kuantum ini.

Namun, baru pada tahun 1981 fisikawan legendaris Richard Feynman menyarankan bahwa untuk benar-benar memahami dan mensimulasikan dunia alam, kita membutuhkan komputer yang juga bekerja berdasarkan prinsip kuantum. Inilah awal dari ide besar mengenai komputer kuantum.

Selama lebih dari satu dekade terakhir, Google telah secara konsisten mendorong batas teknologi dalam upaya mewujudkan komputer kuantum berskala besar. Komputer ini diharapkan tidak hanya berdaya hitung tinggi, tetapi juga memiliki kemampuan koreksi kesalahan untuk memastikan keandalannya dalam menyelesaikan masalah kompleks.

"Selama lebih dari satu dekade kemajuan ilmiah, Google telah membuat kemajuan yang cukup besar terhadap visi kami untuk membangun komputer kuantum berskala besar yang dapat dikoreksi kesalahannya, yang dapat memecahkan masalah yang sebelumnya tidak mungkin. Dalam rangka merayakan Hari Kuantum Sedunia, mari kita bahas tiga area di mana komputer kuantum dapat meningkatkan kehidupan," tulis Google dalam pengumuman resminya, dikutip topik.id Senin (14/4/2025).

Dalam rangka merayakan Hari Kuantum Sedunia, Google mengangkat tiga bidang utama di mana komputer kuantum memiliki potensi besar untuk meningkatkan kualitas hidup manusia: bidang pengobatan, teknologi baterai, dan sumber energi masa depan.

Pertama, dalam dunia medis, komputer kuantum dapat membantu mempercepat pemahaman tentang sistem biologis tubuh manusia. Teknologi ini memungkinkan simulasi interaksi molekul secara lebih akurat, yang sangat penting dalam desain obat dan pemahaman metabolisme tubuh.

Sebagai contoh, Google bekerja sama dengan perusahaan farmasi Boehringer Ingelheim untuk mensimulasikan struktur enzim Sitokrom P450, yang penting dalam proses pemecahan obat dalam tubuh manusia. Dengan simulasi kuantum, proses ini bisa dilakukan lebih cepat dan dengan akurasi lebih tinggi dibandingkan komputer klasik.

"Para peneliti masih harus banyak belajar tentang sistem biologis tubuh manusia yang kompleks, dan komputer kuantum dapat membantu kita memperoleh pemahaman yang lebih mendalam — seperti membantu memahami sistem utama yang berhubungan dengan desain obat dan metabolisme kita," jelasnya.

Kedua, dalam upaya menghadirkan baterai yang lebih baik dan ramah lingkungan, Google meneliti potensi komputer kuantum untuk mendesain material baru. Bersama perusahaan kimia BASF, mereka mempelajari material Lithium Nickel Oxide (LNO) yang menjanjikan namun sulit dipahami secara kimiawi.

Dengan kemampuan simulasi kuantum yang canggih, perilaku material seperti LNO dapat dipahami dengan lebih dalam. Hal ini berpotensi besar untuk meningkatkan proses produksi industri baterai dan mengurangi ketergantungan pada material yang lebih merusak lingkungan seperti kobalt.

Ketiga, komputer kuantum juga membuka peluang dalam pengembangan energi fusi, sumber energi bersih yang terinspirasi dari reaksi inti bintang. Untuk mewujudkan hal ini, dibutuhkan pemodelan akurat atas kondisi ekstrem dalam reaktor fusi — sesuatu yang sangat sulit dicapai dengan teknologi komputasi saat ini.

Kolaborasi.

Bersama Sandia National Laboratories, Google telah menunjukkan bahwa algoritma kuantum yang berjalan pada sistem toleran kesalahan dapat mensimulasikan proses reaksi fusi dengan efisiensi yang lebih tinggi. Ini merupakan langkah penting menuju realisasi energi fusi sebagai solusi energi masa depan.

Meski masih dalam tahap pengembangan, potensi komputer kuantum sangatlah besar. Dari bidang kesehatan hingga energi, teknologi ini menjanjikan lompatan besar yang dapat menyelesaikan masalah yang bahkan belum bisa kita definisikan saat ini. Untuk itu, Google terus berkolaborasi dengan akademisi, industri, dan sektor publik demi membangun sistem komputasi kuantum paling canggih di dunia.

"Kemajuan semacam ini dalam bidang kedokteran dan energi akan menjadi lompatan besar, namun mungkin hanya menyentuh permukaan dari apa yang mungkin dapat dicapai dengan komputasi kuantum. Mengingat kompleksitas teknologi ini, hal ini dapat memecahkan masalah yang bahkan belum kita ketahui cara mengatasinya," ungkapnya.