Para ilmuwan komputer di Microsoft mengklaim telah mencapai terobosan signifikan dalam komputasi kuantum: mereka berhasil mengurangi tingkat kesalahan hingga seribu kali lipat. Prestasi ini dicapai berkat pendekatan inovatif yang menggunakan “kode 4D,” menjanjikan komputer kuantum yang lebih andal dan efisien di masa depan.
Komputer kuantum beroperasi berdasarkan prinsip mekanika kuantum, memanfaatkan qubit yang dapat berada dalam beberapa keadaan sekaligus (superposisi), berbeda dengan bit pada komputer klasik (hanya 0 atau 1). Kemampuan ini memungkinkan komputer kuantum untuk menyelesaikan masalah kompleks yang jauh melampaui kemampuan komputer klasik, termasuk pemecahan kode kriptografi, simulasi molekul, dan pengembangan kecerdasan buatan yang lebih canggih.
Salah satu kendala utama dalam pengembangan komputer kuantum adalah toleransi kesalahan. Berbeda dengan komputer klasik yang mudah menggandakan informasi untuk koreksi kesalahan, qubit sangat rentan. Pengukuran qubit dapat menyebabkan “keruntuhan” status kuantumnya, mengganggu proses komputasi. Inilah yang berhasil diatasi oleh tim Microsoft.
Kode 4D yang dikembangkan oleh Microsoft memanfaatkan topologi empat dimensi untuk menciptakan memori kuantum yang mampu memperbaiki diri sendiri. Dengan memanipulasi geometri kode torus 4D, para peneliti berhasil menciptakan representasi yang lebih efisien, membutuhkan lebih sedikit keterikatan qubit fisik. Sistem ini mendeteksi kesalahan secara efisien tanpa mengganggu komputasi kuantum yang sedang berlangsung.
Krysta Svore, Technical Fellow di Microsoft Quantum, menjelaskan bahwa kode geometris empat dimensi ini sangat efisien: membutuhkan sedikit qubit fisik per qubit logis, memeriksa kesalahan dalam satu langkah, dan mengurangi tingkat kesalahan hingga seribu kali lipat. Lebih lanjut, tim juga mengembangkan teknik penggantian atom yang hilang selama komputasi real-time, tanpa menghentikan proses perhitungan. Atom-atom ini, yang biasanya digunakan untuk membentuk qubit dalam beberapa sistem, dapat diganti menggunakan berkas atom.
Pendekatan Microsoft ini berbeda dari metode yang dikembangkan oleh IBM, yang baru-baru ini juga mengumumkan kemajuan dalam koreksi kesalahan kuantum. IBM mengambil pendekatan top-down dengan perangkat keras khusus, sementara Microsoft menggunakan pendekatan bottom-up yang berpotensi memiliki aplikasi lebih luas, melampaui batasan perangkat keras saat ini.
Terobosan ini membuka jalan bagi komputer kuantum universal yang tahan terhadap kesalahan (fault-tolerant), meningkatkan efisiensi dan keandalannya. Hal ini akan mempercepat realisasi manfaat nyata komputasi kuantum di berbagai bidang, menandai langkah signifikan menuju era baru komputasi.
