1.
Apa itu komputasi awan kuantum?
Komputasi awan kuantum membuat sumber daya komputasi kuantum tersedia untuk organisasi, akademisi, dan pengguna lain melalui teknologi cloud.
Komputer kuantum berbasis cloud berjalan lebih cepat dan memiliki daya komputasi lebih besar dibandingkan komputer tradisional karena menggunakan prinsip fisika kuantum dalam memecahkan masalah komputasi yang kompleks.
Ada berbagai jenis komputer kuantum seperti anil kuantum, simulator kuantum analog, dan komputer kuantum universal. Anil kuantum dianggap sebagai komputer kuantum yang paling lemah namun dapat memecahkan masalah optimasi dengan sangat baik. Sebaliknya, simulator kuantum analog adalah sistem canggih yang dapat memecahkan masalah fisik dan biokimia.
Komputer kuantum universal adalah jenis komputer kuantum yang paling kuat dan banyak digunakan. Mereka juga yang paling sulit untuk dibangun. Komputasi tujuan umum berpotensi mengakses hingga 1 juta qubit (unit dasar informasi kuantum). Namun teknologi saat ini hanya menyediakan akses sekitar 100 hingga 400 qubit.
Apa hubungannya semua ini dengan teknologi blockchain? Karena komputasi kuantum sangat kuat, hal ini dapat menimbulkan kekhawatiran di komunitas blockchain karena dapat digunakan untuk merusak teknologi blockchain seperti yang kita kenal sekarang.
Pertama, ada hipotesis bahwa komputasi kuantum dapat digunakan untuk mendapatkan keuntungan yang tidak adil dibandingkan penambang proof-of-work (PoW) lainnya dan berpotensi mendominasi penambangan blockchain. Hal ini menempatkan jaringan PoW terdesentralisasi seperti Bitcoin (BTC) dan Litecoin (LTC) di bawah ancaman sentralisasi.
Kedua, komputasi kuantum secara teoritis juga dapat mendekripsi kode enkripsi yang digunakan oleh blockchain. Artinya komputasi kuantum dapat menggunakan kriptografi untuk menyerang jaringan blockchain. Namun, tidak semuanya merupakan malapetaka dan kesuraman bagi sistem kripto, karena komputasi awan kuantum juga dapat menawarkan solusi efektif untuk melindungi dan memperkuat blockchain terhadap serangan kuantum.
2.
Apa perbedaan antara komputasi awan dan komputasi awan kuantum?
Komputasi awan kuantum menerapkan prinsip kuantum pada komputasi terdistribusi, sedangkan komputasi awan menggunakan server jarak jauh untuk menyediakan layanan komputasi terdistribusi.
Komputasi awan hanya mengacu pada penyediaan layanan seperti penyimpanan data, server, database, dan jaringan melalui Internet. Misalnya, organisasi dapat memilih layanan penyimpanan cloud untuk mengurangi pemeliharaan perangkat keras dan biaya lainnya, daripada menyimpan data di server fisik di lokasi.
Komputasi awan kuantum, di sisi lain, berasal dari komputasi kuantum – suatu bentuk komputasi yang menggunakan prinsip mekanika kuantum untuk memecahkan masalah kompleks. Ini memberi pengguna komputer kuantum dan akses ke layanan dan solusi berbasis kuantum melalui cloud.
Perusahaan yang menggunakan komputasi awan, seperti Google, Amazon, IBM, dan Microsoft, juga memimpin dalam mengembangkan komputer kuantum untuk menyempurnakan teknologi komputasi dan membuat komputer kuantum dapat diakses oleh lebih banyak pengguna melalui cloud. Misalnya, komputer kuantum Osprey IBM memiliki 433 qubit. Perusahaan dilaporkan berencana untuk meningkatkan hingga 4.000 qubit pada tahun 2025.
Terkait: Cryptocurrency dan Quantum Computing: Menyelami Masa Depan Cryptocurrency
3.
Bagaimana cara kerja komputasi awan kuantum?
Mirip dengan solusi platform-as-a-service, layanan komputasi awan kuantum bekerja dengan menghubungkan pengguna langsung ke prosesor kuantum, emulator, dan simulator.
Komputer kuantum fisik sangatlah kompleks, sehingga akses berbasis cloud merupakan pengaturan yang ideal bagi mereka yang perlu memanfaatkan kekuatan komputasi kuantum tanpa membeli mesin mereka sendiri.
Menurut IBM, sistem perangkat keras kuantumnya – yang kira-kira seukuran mobil rata-rata – terutama terdiri dari sistem pendingin untuk memastikan bahwa prosesor superkonduktor tetap pada suhu pengoperasian ideal yang sangat dingin.
Sistem perangkat keras kuantum terdiri dari superfluida, yang dapat mendinginkan sistem; superkonduktor, yang membentuk sambungan Josephson untuk membawa muatan melalui terowongan kuantum dan qubit, yang memfasilitasi kontrol perilaku dan transfer informasi.
Qubit dapat menjalankan fungsi penting yang disebut superposisi, yang memungkinkan mereka menempatkan informasi kuantum yang disimpannya ke dalam keadaan superposisi, atau kombinasi dari semua kemungkinan konfigurasi qubit. Fenomena ini memungkinkan terciptanya ruang komputasi multidimensi yang memfasilitasi penyelesaian permasalahan kompleks.
Hal lain yang perlu dipahami ketika berbicara tentang komputasi kuantum adalah konsep keterjeratan – efek mekanika kuantum. Keterikatan adalah korelasi antara perilaku dua hal yang independen. Dalam konteks keterjeratan kuantum, saat qubit terjerat, hal tersebut menyebabkan qubit lain berubah, sehingga sistem dapat menemukan solusi lebih cepat dibandingkan komputer konvensional.
Bertentangan dengan kesalahpahaman umum bahwa komputasi kuantum dapat memecahkan masalah kompleks dengan mencoba semua kemungkinan konfigurasi masalah secara paralel, komputer kuantum memanfaatkan keterjeratan qubit untuk mengeksplorasi probabilitas. Mereka kemudian mengeksekusi algoritme untuk meningkatkan peluang mereka mendapatkan jawaban terbaik.
4.
Apa tujuan komputasi awan kuantum?
Komputasi kuantum memiliki potensi untuk memecahkan permasalahan yang sebelumnya sulit diselesaikan di berbagai bidang, seperti ekonomi, desain dan pengembangan obat, keuangan, logistik, dan banyak lagi.
Misalnya, platform komputasi awan kuantum skala besar dapat digunakan untuk memecahkan masalah terkait optimalisasi logistik dan penjadwalan sumber daya di lingkungan bisnis. Dalam layanan kesehatan, komputasi awan kuantum berpotensi menganalisis data pasien dalam jumlah besar untuk menemukan pengobatan paling efektif untuk penyakit tertentu.
Selain itu, di bidang keamanan siber, komputer kuantum dapat menggunakan kekuatan komputasinya yang ditingkatkan untuk membantu memerangi kejahatan siber dan pelanggaran data. Banyak manfaat komputasi awan kuantum. Manfaat signifikannya adalah memungkinkan organisasi mendapatkan akses terhadap kekuatan komputasi kuantum tanpa membeli mesin dan sistem pendingin mereka sendiri.
Hal ini juga memungkinkan peneliti kuantum, seperti mahasiswa dan akademisi fisika kuantum, untuk lebih memahami prinsip-prinsip kuantum dan melakukan eksperimen tanpa memerlukan akses ke komputer kuantum.
5.
Bagaimana komputasi awan kuantum digunakan?
Aplikasi komputasi awan kuantum saat ini mencakup aplikasi yang berkaitan dengan pengujian algoritma kuantum.
Secara khusus, algoritma kuantum dibuat pada komputer konvensional dan diuji pada komputer kuantum untuk memastikan kelayakannya. Karena teknologi yang terlibat dalam komputasi kuantum mahal dan memiliki hambatan masuk yang tinggi, komputasi kuantum awan memungkinkan perusahaan dan peneliti memanfaatkan teknologi tersebut untuk mengeksplorasi berbagai aplikasi komputasi kuantum.
Komputasi kuantum masih dalam tahap awal pengembangan dan implementasi, sehingga tingkat adopsi masih rendah. Namun, menjadikan teknologi ini tersedia melalui komputasi awan terdistribusi merupakan sebuah terobosan yang membuka pintu bagi banyak aplikasi potensial di masa depan.
6.
Seperti apa masa depan komputasi kuantum awan?
Para ahli memperkirakan bahwa penerapan komputasi kuantum berbasis cloud mungkin lebih menantang dibandingkan kecerdasan buatan, yang telah berkembang pesat selama dekade terakhir.
Tantangan ini sebagian disebabkan oleh persyaratan teknis komputer kuantum yang rumit. Karena sistem perangkat keras kuantum memerlukan kondisi pengoperasian yang sangat dingin, penyedia cloud perlu membangun ruang khusus untuk komputer kuantum. Pusat data yang ada saat ini tidak memiliki perlengkapan yang memadai untuk tujuan ini.
Selain itu, komputasi kuantum dan perangkat lunak terkait masih dalam tahap awal pengembangan dan implementasi, sehingga industri ini secara keseluruhan masih dianggap baru lahir. Pemrogram juga perlu menguasai keterampilan aritmatika dan logika baru, karena metode pemrograman digital pada umumnya sangat berbeda dari yang diperlukan untuk komputasi kuantum.
Meski begitu, para ahli tetap optimis mengenai potensi komputasi kuantum awan dan meyakini hal ini dapat membawa manfaat besar bagi berbagai industri termasuk keuangan, logistik, layanan kesehatan, dan teknologi.
Seiring berkembangnya teknologi, kemungkinan besar komputasi kuantum berbasis cloud akan tersedia secara luas dalam waktu dekat, sehingga memudahkan dan menghemat biaya bagi bisnis untuk menggunakan teknologi canggih ini.
Perusahaan cloud kemungkinan akan menjadi kelompok pertama penyedia sub-as-a-service, karena layanan tersebut hanya akan memperluas penawaran yang sudah ada. Jika diterapkan dan dipasarkan secara efektif, komputasi awan kuantum dapat tersebar luas seperti halnya penerapan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin.