Daftar Isi
Sistem kriogenik modular milik IBM mampu mendinginkan perangkat di bawah 15 milikelvin, menjadikannya lebih dari 180 kali lebih dingin daripada angkasa luar yang berada di sekitar 2,7 Kelvin. Suhu ekstrem ini diperlukan untuk menjaga kestabilan qubit agar komputer kuantum dapat menjalankan perhitungan kompleks tanpa gangguan panas.
Bagaimana Cara Kerja Qubit?
Komputer konvensional menggunakan bit berupa saklar biner yang bernilai 1 atau 0, sementara qubit bekerja menyerupai tombol putar yang dapat memuat berbagai posisi di antara nyala dan mati sekaligus membawa informasi ke dua arah berbeda. Selain itu, qubit dapat dihubungkan satu sama lain sehingga perubahan pada satu qubit akan memengaruhi yang lainnya. Algoritma komputer kuantum dirancang sedemikian rupa sehingga jawaban yang salah saling meniadakan dan menyisakan jawaban yang benar, mirip seperti gelombang air di danau.
Mengapa Panas Merusak Qubit?
Panas pada dasarnya adalah energi dalam bentuk gerakan, di mana molekul akan bergetar lebih cepat ketika menyerap energi. Qubit sangat sensitif sehingga sedikit saja energi panas dapat mengubah kondisinya dan mengganggu cara berinteraksi antar-qubit. Gangguan hilangnya status ini disebut sebagai dekoherensi yang meningkatkan potensi kesalahan hitung, sehingga perusahaan seperti IBM berupaya mencapai titik nol mutlak demi meminimalkan kekacauan data.
Peran Kulkas Dilusi dalam Komputer Kuantum
Komputer kuantum umumnya menggunakan kulkas dilusi berbentuk mirip lampu gantung yang terdiri dari tumpukan pelat logam dengan suhu makin dingin ke arah bawah tempat prosesor diletakkan. Kendalanya terletak pada kabel pengendali yang menghubungkan bagian atas bersuhu ruangan menuju ke bawah, karena kabel dapat menghantarkan panas yang meningkatkan temperatur mesin. Makin banyak qubit yang dipasang, makin banyak kabel yang dibutuhkan sehingga mesin menjadi lebih hangat.
Teknologi Pendingin Alternatif
Tidak semua komputer kuantum mengandalkan kulkas raksasa, seperti mesin atom netral buatan QuEra yang menjebak atom dalam ruang hampa udara kecil dan mendinginkannya menggunakan laser hingga mencapai suhu mikrokelvin. Dinding ruangan dan peralatan di sekitarnya tetap berada pada suhu kamar sehingga masalah kabel penghantar panas dapat diatasi. Di sisi lain, mesin fotonik yang memakai partikel cahaya sebagai qubit sebagian besar komponennya berjalan di suhu ruangan, meskipun detektor foton tunggalnya tetap memerlukan pendinginan.
Dampak Komputer Kuantum terhadap Enkripsi
Apabila tantangan pendinginan teratasi, komputer kuantum dapat menawarkan kecepatan luar biasa untuk simulasi molekul obat baru sekaligus memecahkan enkripsi kunci publik yang mengamankan kata sandi serta bitcoin. Proyeksi Google Quantum AI tahun 2025 memperkirakan biaya pemecahan kunci standar RSA-2048 membutuhkan kurang dari satu juta qubit bising, sementara makalah tahun 2026 menempatkan sistem tanda tangan bitcoin di bawah 500.000 qubit. Lembaga National Institute of Standards and Technology (NIST) telah merampungkan standar enkripsi pasca-kuantum pertama pada Agustus 2024 untuk mengantisipasi ancaman tersebut.
