Sebuah terobosan revolusioner di bidang komputasi kuantum telah diumumkan. Para ilmuwan komputer dari Microsoft, sebagaimana dilansir Ragamharian.com dari Jakarta, mengklaim telah berhasil memecahkan masalah krusial dalam koreksi kesalahan komputasi kuantum melalui pendekatan inovatif yang mereka sebut “kode 4D”.
Inovasi fundamental ini digadang-gadang mampu mereduksi tingkat kesalahan hingga seribu kali lipat pada sistem kuantum yang akan datang. Pencapaian ini secara signifikan membuka gerbang menuju era komputer kuantum yang tidak hanya lebih andal tetapi juga jauh lebih efisien.
Untuk memahami signifikansi terobosan ini, penting untuk mengenal lebih dekat apa itu komputer kuantum. Berbeda dengan komputer klasik yang beroperasi dengan bit, yaitu 0 atau 1, komputer kuantum memanfaatkan prinsip-prinsip mekanika kuantum melalui qubit. Qubit memiliki kemampuan untuk berada dalam beberapa keadaan sekaligus, sebuah fenomena yang dikenal sebagai superposisi. Keunikan ini memungkinkan komputer kuantum untuk memproses informasi dengan cara yang tidak mungkin dilakukan oleh komputer klasik, terutama untuk masalah-masalah kompleks seperti pemecahan kode yang rumit, simulasi molekul presisi tinggi, hingga pengembangan kecerdasan buatan (AI) yang lebih maju.
Namun, pengembangan teknologi komputasi kuantum tidaklah tanpa hambatan. Toleransi kesalahan, seperti yang dilaporkan Livescience pada Minggu, 22 Juni 2025, menjadi salah satu tantangan terbesar. Berbeda dengan komputer klasik yang dapat dengan mudah menggandakan bit informasi untuk koreksi, qubit dalam komputasi kuantum tidak bisa disalin. Terlebih lagi, proses pengukuran pada qubit dapat memicu “collapse” atau keruntuhan status kuantum, yang secara langsung mengganggu jalannya komputasi.
Melalui implementasi Kode 4D, Microsoft secara cerdas memanfaatkan topologi empat dimensi untuk membangun memori kuantum yang memiliki kemampuan mengoreksi diri sendiri. Dengan “memutar” geometri kode torus 4D, para peneliti sukses menciptakan ruang representasi yang lebih luas, namun dengan keterikatan qubit fisik yang lebih minim. Pendekatan canggih ini memungkinkan deteksi kesalahan dilakukan secara efisien tanpa sedikit pun mengganggu proses kuantum yang sedang berjalan.
Krysta Svore, seorang Technical Fellow di Microsoft Quantum, menegaskan bahwa kode geometris empat dimensi ini hanya membutuhkan sangat sedikit qubit fisik per qubit logis. Selain kemampuannya memeriksa kesalahan dalam satu langkah, kode ini juga secara dramatis menurunkan tingkat kesalahan hingga seribu kali lipat, sebuah capaian yang monumental.
Tidak berhenti di situ, tim peneliti Microsoft juga berhasil memperkenalkan sebuah teknik revolusioner lainnya. Teknik ini memungkinkan penggantian atom yang hilang selama siklus komputasi tanpa perlu menghentikan perhitungan. Dalam beberapa sistem komputasi kuantum, qubit diciptakan dengan menjebak atom netral menggunakan laser. Kini, jika atom tersebut hilang, ia dapat digantikan secara real-time menggunakan berkas atom, memastikan kelangsungan proses komputasi tanpa interupsi.
Pendekatan inovatif yang diambil Microsoft ini memiliki perbedaan mendasar dengan metode koreksi kesalahan kuantum yang baru-baru ini diumumkan oleh IBM. Jika IBM cenderung mengembangkan teknik dari atas ke bawah dengan mengandalkan perangkat keras khusus, Microsoft justru membangun solusinya dari bawah ke atas. Pendekatan Microsoft ini berpotensi memiliki aplikasi yang jauh lebih luas, melampaui batasan perangkat keras yang diuji saat ini.
Penemuan luar biasa ini secara signifikan membuka jalan lebar bagi pengembangan komputer kuantum universal yang sepenuhnya tahan terhadap kesalahan (fault-tolerant). Dengan efisiensi dan keandalan yang jauh lebih tinggi, inovasi ini akan mempercepat realisasi manfaat nyata komputasi kuantum di berbagai sektor vital, menandai babak baru dalam sejarah teknologi.
