Pertama di dunia, Google uji algoritma quantum yang bisa diverifikasi

Tim Google Quantum AI mendemonstrasikan algoritma pertama di dunia yang dapat diverifikasi | dok: youtube

Google Quantum AI mengumumkan pencapaian baru lewat algoritma Quantum Echoes, yang untuk pertama kalinya berhasil mencapai keunggulan kuantum terverifikasi di perangkat keras. 

Chip kuantum Willow milik Google menjadi pusat eksperimen ini, menunjukkan kemampuan menghitung hingga 13.000 kali lebih cepat dari superkomputer klasik. Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Nature dan dianggap sebagai langkah penting menuju penerapan nyata komputasi kuantum di dunia ilmiah.

Pencapaian ini melanjutkan rangkaian riset panjang yang dimulai sejak 2019, ketika Google pertama kali membuktikan komputer kuantum dapat menyelesaikan masalah yang mustahil bagi mesin klasik. 

Pada akhir 2024, tim berhasil menurunkan tingkat kesalahan chip Willow secara signifikan, membuka peluang baru dalam eksperimen kuantum. Kini, algoritma Quantum Echoes menjadi bukti konkret bahwa komputer kuantum dapat digunakan secara terverifikasi, bukan sekadar eksperimen teoritis.

Konsep utama dari Quantum Echoes menyerupai gema dalam dunia fisika kuantum. Para peneliti mengirimkan sinyal ke sistem qubit, mengganggu satu qubit tertentu, lalu membalikkan prosesnya untuk mengamati sinyal pantulan atau “gema”. 

Proses ini memungkinkan sistem mendeteksi dinamika internal dengan presisi tinggi, karena interferensi kuantum membuat hasil pengukuran menjadi sangat sensitif terhadap perubahan kecil di dalam sistem.

"Presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya itulah yang baru saja kami capai dengan chip kuantum Willow kami. Hari ini, kami mengumumkan terobosan algoritmik besar yang menandai langkah signifikan menuju aplikasi dunia nyata pertama. Baru saja dipublikasikan di Nature, kami telah mendemonstrasikan keunggulan kuantum terverifikasi pertama yang menjalankan algoritma korelator waktu tak-terurut (OTOC), yang kami sebut Gema Kuantum," tulis Google dalam laporan resminya, seperti dilansir topik.id, Kamis (23/10/2025).

Dalam eksperimen lain yang dilaporkan bersamaan, tim juga memperkenalkan metode baru yang disebut “penggaris molekul”, menggunakan data Resonansi Magnetik Nuklir (NMR) untuk mengukur jarak atom dalam molekul dengan ketepatan yang lebih baik. Teknik ini berpotensi memperluas kemampuan ilmuwan untuk memahami struktur kimia kompleks, dari molekul kecil hingga material baru yang sulit diamati dengan metode konvensional.

Keunggulan kuantum yang dapat diverifikasi ini berarti hasil eksperimen Quantum Echoes dapat diulang di komputer kuantum lain dengan hasil serupa. Hal ini menjadi dasar penting bagi verifikasi ilmiah dan transparansi riset di bidang kuantum. Dengan pendekatan semacam ini, komputer kuantum mulai beralih dari demonstrasi kompleksitas menuju alat analisis ilmiah yang terukur dan dapat diuji.

"Pertama kalinya dalam sejarah komputer kuantum berhasil menjalankan algoritma terverifikasi yang melampaui kemampuan superkomputer. Verifikasi kuantum berarti hasilnya dapat diulang pada komputer kuantum kita, atau komputer lain dengan kaliber yang sama, untuk mendapatkan jawaban yang sama, yang mengonfirmasi hasilnya. Komputasi berulang dan melampaui klasik ini merupakan dasar untuk verifikasi yang terukur, yang membawa komputer kuantum lebih dekat untuk menjadi alat bagi aplikasi praktis," ungkap Google dalam laporan tersebut.

Chip Willow menjadi kunci dari keberhasilan tersebut. Desainnya yang berisi 105 qubit memungkinkan operasi kuantum berjalan cepat dengan tingkat kesalahan rendah. Tahun lalu, Willow juga mencatat kinerja tinggi pada uji Random Circuit Sampling, dan kali ini berhasil membuktikan kemampuannya dalam perhitungan fisika nyata. Kombinasi presisi dan kompleksitas inilah yang membuat algoritma Quantum Echoes dapat diverifikasi secara eksperimental.

Dalam kolaborasi dengan University of California, Berkeley, algoritma Quantum Echoes diuji untuk mempelajari dua molekul berukuran 15 dan 28 atom. Hasil perhitungan dari komputer kuantum Willow sesuai dengan data NMR tradisional, bahkan menghasilkan informasi tambahan yang tidak dapat diperoleh melalui metode konvensional. Validasi ini memperkuat potensi komputer kuantum sebagai alat riset di bidang kimia, bioteknologi, dan material canggih.

Google Quantum AI menilai capaian ini sebagai langkah mendasar menuju komputer kuantum skala penuh dengan koreksi kesalahan. Dalam peta jalannya, tim kini menargetkan Tonggak 3, yaitu penciptaan qubit logis berumur panjang yang stabil. Jika berhasil, sistem kuantum generasi berikutnya diharapkan mampu menjalankan simulasi kompleks di dunia nyata, mulai dari pemodelan obat hingga eksplorasi energi baru.

"Demonstrasi keuntungan kuantum pertama yang dapat diverifikasi dengan algoritma Quantum Echoes kami ini menandai langkah penting menuju aplikasi komputasi kuantum pertama di dunia nyata. Seiring kami meningkatkan skala menuju komputer kuantum skala penuh dengan koreksi kesalahan, kami berharap akan ada lebih banyak lagi aplikasi dunia nyata yang bermanfaat. Saat ini, kami berfokus untuk mencapai Tonggak 3 pada peta jalan perangkat keras kuantum kami , sebuah qubit logis yang berumur panjang," tutup Google dalam laporan itu