Media Kampung – IBM mengembangkan sistem pendingin modular ultradingin yang disebut quantum fridge untuk mendukung pengoperasian komputer kuantum dengan tingkat kesalahan sangat rendah. Sistem ini dapat menjaga suhu hingga 10 milikelvin, mendekati nol absolut, dan dirancang untuk mengatasi tantangan infrastruktur dalam pengembangan komputer kuantum berskala besar.
Sistem Pendingin Quantum Fridge
Quantum fridge IBM menyerupai kulkas komersial dengan ukuran sekitar 2,4 meter tinggi dan lebar, serta kapasitas internal 0,25 meter kubik per unit. Teknologi ini menggunakan kompresor kriogenik helium dan mesin pendingin dilution refrigeration untuk mencapai suhu hingga 10 milikelvin atau sekitar minus 273,14 derajat Celsius, sangat dibutuhkan agar quantum processing unit (QPU) superkonduktor dapat berfungsi optimal.
Suhu ekstrem ini lebih dari 180 kali lebih dingin dibandingkan ruang antariksa, menjaga stabilitas qubit yang sangat rentan terhadap gangguan termal dan elektromagnetik. Perlindungan tambahan berupa ruang tertutup kedap udara, gasket pengurang interferensi elektromagnetik, dan lapisan Mylar juga diterapkan untuk menjaga kondisi suhu dan isolasi.
Pendekatan Modular dan L-Coupler
IBM menggunakan pendekatan modular dengan beberapa unit kriogenik yang dapat menampung sejumlah chip QPU, kemudian dihubungkan untuk bekerja secara bersamaan. Sistem ini memungkinkan perluasan kapasitas komputasi tanpa membangun satu fasilitas pendingin besar yang sulit dirawat dan dikembangkan.
Kunci teknologi ini adalah L-coupler, kabel superkonduktor aluminium sepanjang sekitar 1 meter yang menghubungkan modul-modul QPU yang berbeda. Pendekatan ini merupakan terobosan pertama dalam menghubungkan QPU di modul kriogenik terpisah secara efektif dan efisien.
Target dan Ambisi IBM
IBM berencana mulai menggunakan arsitektur ini pada 2027 dengan dua hingga tiga modul yang mendukung sekitar 1.000 qubit. Pada 2029, IBM menargetkan komputer kuantum Starling dapat menjalankan hingga 100 juta operasi kuantum dalam satu sesi, sebagai bagian dari upaya mewujudkan komputer kuantum fault-tolerant atau tahan kesalahan.
Komputer kuantum fault-tolerant dapat memperbaiki kesalahan selama komputasi, memungkinkan pengolahan data yang kompleks tanpa terganggu oleh noise. Jika berhasil, teknologi ini berpotensi membuka terobosan riset di bidang kimia, ilmu material, dan fisika teoretis.
Tantangan dan Perkembangan
Meski sudah berhasil mendemonstrasikan pengoperasian dua modul kriogenik secara bersamaan dengan prosesor Flamingo, IBM masih perlu membuktikan kemampuan komputasi kompleks antarmodul. Rencana selanjutnya adalah memasang prosesor generasi terbaru, Nighthawk, untuk pengujian lebih lanjut.
Oliver Dial, Vice President of Quantum Operations IBM, menegaskan bahwa pencapaian fault tolerance merupakan hasil dari ribuan peningkatan kecil di seluruh ekosistem komputer kuantum, mulai dari prosesor, perangkat lunak, sistem kendali, hingga teknologi koreksi kesalahan.
Perbandingan dengan Teknologi Lain
IBM bukan satu-satunya yang mengembangkan komputer kuantum. Beberapa laboratorium menggunakan sistem kriogenik mandiri, sementara pendekatan lain berupaya menciptakan komputer kuantum yang dapat beroperasi pada suhu ruangan dengan menggunakan foton atau berlian buatan sebagai qubit.
Namun, IBM tetap optimistis bahwa sistem pendingin modular quantum fridge akan menjadi fondasi penting dalam mewujudkan komputer kuantum fault-tolerant pertama di dunia.
Tinggalkan Balasan