Saya telah mengikuti perkembangan komputasi kuantum cukup dekat, dan jujur saja tahun 2024 adalah tahun di mana segala sesuatu beralih dari "pengumuman terobosan" ke kemajuan rekayasa yang nyata. Bukan hanya satu hal — tiga perusahaan terpisah mencapai tonggak penting dalam waktu beberapa bulan dengan pendekatan perangkat keras yang sama sekali berbeda. Biasanya saat itulah Anda tahu sebuah bidang benar-benar bergerak.

Jadi apa sebenarnya yang terjadi dengan terobosan terbaru dalam komputasi kuantum 2024? Izinkan saya uraikan tiga yang benar-benar penting.

Google merilis Willow pada bulan Desember — sebuah prosesor 105-qubit yang melakukan sesuatu yang telah dicari selama 30 tahun. Mereka menambahkan lebih banyak qubit dan tingkat kesalahan justru TURUN alih-alih naik. Kedengarannya jelas tapi ini besar. Selama dekade, masalahnya adalah sistem yang lebih besar berarti lebih banyak noise dan ketidakstabilan. Willow membuktikan bahwa Anda bisa melakukan skala tanpa runtuh. Tolok ukur tersebut mendapatkan banyak perhatian — menyelesaikan sesuatu dalam lima menit yang akan memakan waktu 10 triliun tahun bagi superkomputer klasik — tetapi pencapaian sebenarnya adalah arsitekturnya. Ini adalah koreksi kesalahan di bawah ambang batas yang benar-benar bekerja, bukan hanya secara teoretis.

Sementara itu Microsoft dan Quantinuum sudah menunjukkan sesuatu yang sama pentingnya pada bulan April. Mereka membangun qubit logis dengan tingkat kesalahan 800 kali lebih rendah dari qubit fisik di bawahnya. Kemudian pada bulan November mereka melangkah lebih jauh — 24 qubit logis yang terentang menggunakan atom netral. Sepenuhnya berbeda perangkat keras dari pendekatan Google. Lalu Quantinuum mencapai 50 qubit logis pada bulan Desember. Intinya di sini adalah bahwa banyak jalur menuju komputasi kuantum toleran galat sedang maju secara bersamaan, yang mengubah segalanya tentang bagaimana Anda memandang garis waktu.

Kontribusi IBM lebih tenang tetapi mungkin lebih relevan untuk penerapan nyata. Heron R2 pada bulan November — 156 qubit, tetapi yang lebih penting metrik kinerja berubah secara dramatis. Kesalahan gerbang dua qubit turun menjadi 8×10⁻⁴. Beban kerja yang sebelumnya memakan waktu 120 jam sekarang berjalan dalam 2,4 jam. Itu kemajuan terukur yang benar-benar dapat diskalakan. Mereka juga menerbitkan kode koreksi kesalahan baru yang mengurangi overhead dari 3.000 qubit fisik menjadi 288 untuk satu qubit logis. Keuntungan efisiensi ini yang membuat ini terlihat seperti masalah rekayasa dengan solusi, bukan masalah fisika tanpa jawaban.

Bagian keempat yang tidak banyak dibicarakan tetapi seharusnya: NIST menerbitkan standar kriptografi pasca-kuantum pada Agustus 2024. Ini adalah pertama kalinya badan standar global secara resmi mengakui bahwa komputer kuantum yang mampu memecahkan enkripsi saat ini tidak lagi bersifat teoretis. Untuk infrastruktur blockchain dan crypto, ini langsung relevan. Dompet, transaksi, kontrak pintar — semua enkripsi asimetris yang melindungi itu — akhirnya akan membutuhkan pengganti yang tahan kuantum. Garis waktu transisi ini dimulai sekarang.

Inilah yang jujur tentang semua ini: Willow belum menjalankan penemuan obat. Quibit logis bisa mendeteksi kesalahan tetapi koreksi kesalahan penuh masih dalam pengembangan. Sistem atom netral membutuhkan infrastruktur laser yang tidak ada secara skala besar. Tapi yang berubah adalah arah kemajuan. Bidang ini beralih dari bertaruh semuanya pada satu pendekatan ke memiliki banyak jalur yang layak yang maju secara bersamaan. Ini beralih dari fisika teoretis ke disiplin rekayasa.

Melihat apa yang akan datang selanjutnya — Google menargetkan operasi toleran galat di atas ambang batas. Microsoft bertujuan untuk 50-100 qubit logis yang terentang dalam penerapan komersial dalam beberapa tahun. Prosesor Starling IBM diproyeksikan akan hadir pada tahun 2029 dengan 200 qubit yang dikoreksi galat. Trajektori dari terobosan terbaru dalam komputasi kuantum 2024 ini secara konsisten mengarah ke satu arah: pertanyaannya bukan lagi apakah ini mungkin. Tonggak 2024 membuktikan bahwa ini bisa dilakukan dengan berbagai arsitektur. Pertanyaan sekarang adalah mana yang tercepat dan kapan aplikasi yang membenarkan investasi benar-benar terwujud.

Bagi siapa saja yang mengikuti bagaimana komputasi kuantum berinteraksi dengan AI dan infrastruktur crypto, ini adalah tahun di mana bidang ini berhenti bersifat spekulatif dan mulai menjadi prediktif. Terobosan terbaru dalam komputasi kuantum 2024 secara esensial memindahkan garis target dari "apakah ini secara teoretis mungkin" ke "pendekatan rekayasa mana yang menang."