Hari Q-BIT Bitcoin di Ujung Mata? Chip Kuantum IBM Baru Diharapkan Mencapai Tonggak Sejarah Lainnya

Singkatnya

• IBM memperkenalkan prosesor kuantum Nighthawk dan Loon pada hari Rabu.
• Qubit dan 218 coupler Nighthawk mendukung sirkuit hingga 5.000 gerbang dua-qubit.
• IBM bertujuan untuk keuntungan kuantum yang diverifikasi oleh komunitas pada tahun 2026 dan pencapaian menuju toleransi kesalahan pada tahun 2029.

Pusat Seni, Mode, dan Hiburan Decrypt.

Temukan SCENE

IBM memperkenalkan langkah-langkah berikutnya dalam peta jalannya untuk komputasi kuantum praktis pada hari Rabu, meluncurkan prosesor, perangkat lunak, dan metode fabrikasi yang diperbarui yang dikatakannya akan membantu mendorong bidang ini menuju keuntungan kuantum yang terverifikasi pada tahun 2026 dan tonggak di jalan menuju toleransi kesalahan pada tahun 2029.

“Keunggulan kuantum” mengacu pada titik di mana komputer kuantum melakukan tugas yang tidak dapat dicocokkan oleh komputer tradisional. Toleransi kesalahan adalah kemampuan komputer kuantum untuk menjaga kinerjanya tetap stabil di hadapan kesalahan. Jika peta jalan IBM dapat dipercaya, maka prosesor Nighthawk IBM akan menandai langkah penting menuju komputer kuantum yang layak secara komersial pada akhir dekade ini.

Sementara pengumuman IBM membawa komputasi kuantum selangkah lebih dekat ke “Hari-Q,” prosesor baru tersebut masih jauh dari ancaman terhadap enkripsi yang melindungi Bitcoin.

Memecahkan kriptografi kurva elips Bitcoin akan memerlukan komputer kuantum yang tahan kesalahan dengan sekitar 2.000 qubit logis, yang setara dengan puluhan juta qubit fisik setelah koreksi kesalahan diperhitungkan. Quantum Nighthawk adalah prosesor 120-qubit yang dirancang untuk menangani perhitungan yang lebih kompleks sambil mempertahankan tingkat kesalahan yang rendah.

Namun, Hari-Q semakin dekat. Sistem Nighthawk pertama diperkirakan akan mencapai pengguna pada akhir 2025, dengan iterasi mendatang diproyeksikan melebihi 1.000 qubit terhubung pada 2028. Chip menghubungkan setiap qubit melalui 218 coupler yang dapat disetel, sekitar 20% lebih banyak dibandingkan desain Heron IBM sebelumnya pada 2023. IBM mengatakan arsitektur baru ini memungkinkan sirkuit yang kira-kira 30% lebih kompleks, mendukung perhitungan hingga 5.000 Gerbang dua-qubit.

Nighthawk adalah titik tujuan berikutnya dalam peta jalan Starling IBM, serangkaian langkah yang diumumkan pada bulan Juli untuk menghadirkan komputer kuantum berskala besar yang tahan kesalahan—IBM Quantum Starling—pada tahun 2029. Mencapai tujuan untuk memproduksi komputer kuantum yang dapat diskalakan untuk penggunaan industri memerlukan kemajuan yang signifikan dalam arsitektur modular dan koreksi kesalahan, di antara kemajuan lain yang diantisipasi dalam pembangunan Starling.

Pengumuman IBM mengikuti gelombang investasi baru dalam komputasi kuantum. Pada bulan Oktober, Google mengumumkan bahwa prosesor Willow-nya mencapai percepatan kuantum yang terverifikasi, menyelesaikan simulasi fisika lebih cepat daripada superkomputer klasik mana pun yang diketahui. Hasil ini memperbaharui kekhawatiran tentang keamanan jangka panjang enkripsi Bitcoin.

Untuk mendukung ambisi kuantumnya, IBM bekerja sama dengan Algorithmiq, Flatiron Institute, dan BlueQubit untuk meluncurkan pelacak keunggulan kuantum, sebuah platform sumber terbuka untuk membandingkan hasil kuantum dan klasik di berbagai eksperimen tolok ukur.

IBM juga mengumumkan bahwa mereka memperluas perangkat lunak Qiskit untuk menyesuaikan dengan perangkat keras baru. Perusahaan mengatakan bahwa sirkuit dinamis dalam Qiskit meningkatkan akurasi sebesar 24% pada skala 100-qubit. Antarmuka C-API baru menghubungkan Qiskit dengan sistem klasik berkinerja tinggi untuk mempercepat mitigasi kesalahan, mengurangi biaya untuk mendapatkan hasil yang akurat, klaim IBM, lebih dari 100 kali.

Pada tahun 2027, IBM berencana untuk menambahkan pustaka komputasi untuk pembelajaran mesin dan optimisasi untuk membantu para peneliti memodelkan sistem fisik dan kimia.

Membangun menuju toleransi kesalahan

IBM juga mengumumkan kemajuan pada prosesor Quantum Loon eksperimentalnya, yang dikatakan perusahaan menunjukkan semua komponen perangkat keras kunci yang diperlukan untuk komputasi kuantum yang tahan kesalahan. Arsitektur chip ini dibangun di atas teknologi yang sudah terbukti dalam sistem uji lainnya, termasuk “c-couplers” jarak jauh yang menghubungkan qubit yang jauh dan kemampuan untuk mereset qubit antara operasi.

Perusahaan melaporkan percepatan sepuluh kali lipat dalam kinerja dekode kesalahan, mencapai koreksi waktu nyata di bawah 480 nanodetik menggunakan kode qLDPC—sebuah tonggak yang mereka katakan datang setahun lebih awal dari jadwal.

Untuk mempercepat pengembangan, IBM memindahkan produksi chip kuantumnya ke lini wafer 300-milimeter di Albany NanoTech Complex di New York. Transisi tersebut, katanya, telah menggandakan kecepatan penelitian, meningkatkan kompleksitas chip sepuluh kali lipat, dan memungkinkan beberapa desain prosesor untuk dikembangkan dan dieksplorasi secara paralel.

IBM mengatakan bahwa pembaruan ini menandakan kemajuan yang berkelanjutan menuju sistem kuantum yang dapat diskalakan dan toleran kesalahan serta menyediakan dasar untuk demonstrasi keuntungan kuantum yang diverifikasi oleh komunitas dalam beberapa tahun ke depan.

“Kami percaya bahwa IBM adalah satu-satunya perusahaan yang berada dalam posisi untuk dengan cepat menciptakan dan menskalakan perangkat lunak kuantum, perangkat keras, fabrikasi, dan koreksi kesalahan untuk membuka aplikasi transformatif,” kata Direktur Penelitian IBM Jay Gambetta dalam sebuah pernyataan.