Bisakah Kita Melakukan Hal-Hal Hebat dengan Berpikir Lebih Sederhana?

Sebuah revolusi yang besar, namun juga kecil akan segera terjadi. Kemajuan dalam kecerdasan buatan memang telah mendominasi tajuk utama akhir-akhir ini, namun dengan jangkauannya yang lebih luas, komputasi kuantum dapat mengubah hidup kita. VICE News bekerja sama dengan HSBC untuk menguraikan serangkaian pertanyaan yang mendukung internasionalisme serta manfaat dan peluang dari koneksi dan kolaborasi global yang lebih besar. Dalam bagian ini, kita akan menguraikan bagaimana partikel subatom yang kecil disiapkan untuk merilis sejumlah besar kemungkinan. Bisakah kita melakukan hal-hal hebat dengan berpikir lebih kecil? Baca terus untuk mencari tahu.

Apa Itu Komputasi Kuantum?

Perangkat yang sedang Anda pakai untuk membaca artikel ini tidak berubah banyak dari komputer purwarupa yang dikembangkan pada abad ke-20. Meskipun komputer ini sudah lebih kecil dan lebih cepat, cara pemrosesan informasi pada dasarnya masih sama. Di sisi lain, komputasi kuantum disiapkan untuk mengubah status quo ini dan dapat menjadi transformasi ekonomi global seperti internet, TV, atau telepon.

Apa yang membuat komputasi kuantum sangat revolusioner? Pertama, Anda perlu memahami cara kerja perangkat yang Anda pakai untuk membaca artikel ini. Komputer klasik menggunakan sistem biner, bahasa pengodean yang membantu komputer untuk memahami dunia di sekitar kita. Setiap data - seperti gambar atau teks - yang dimasukkan ke dalam atau dihasilkan oleh komputer diterjemahkan ke dalam kode unik yang terdiri dari 0 dan 1. Misalnya, kata 'cat' akan diterjemahkan menjadi 01000011 0100001 01010100 dalam biner.

Komputasi kuantum merombak sistem ini dengan jenis pemrosesan baru yang berasal dari ide-ide dari fisika subatom. Satuan informasi di dalam komputer kuantum – yang dikenal sebagai qubit – bisa berupa nol atau satu pada saat yang bersamaan. Bahkan, satuan ini juga bisa berada di setiap keadaan antara nol dan satu yang memungkinkan. Bayangkan sebuah koin yang dilemparkan ke udara. Koin itu akan mendarat dengan sisi atas atau bawah, tetapi saat berada di udara, koin itu berada di setiap posisi yang memungkinkan. Dalam komputasi kuantum, hal ini dikenal sebagai 'superposisi' yang memungkinkan pemrosesan baru secara meluas dan berarti mesin-mesin ini dapat melakukan komputasi dengan cara yang lebih cepat secara eksponensial. 

Jika hal ini terdengar rumit, ingatlah ucapan fisikawan teoretis Amerika, Richard Feynman, "jika Anda berpikir bahwa Anda memahami mekanika kuantum, artinya Anda tidak memahami mekanika kuantum."

Apa yang Bisa Komputer Kuantum Lakukan?

Hal ini memang terdengar seperti fiksi ilmiah. Dalam kurun waktu yang lama, para ahli percaya bahwa kita tidak akan pernah bisa menetapkan qubit secara tepat pada keadaan yang kita butuhkan untuk membuat komputer kuantum yang berguna. Namun, terobosan baru-baru ini membuka beberapa jalan untuk memecahkan masalah ini dan membuat komputer kuantum lebih andal dan akurat. Komputer kuantum skala kecil sudah beroperasi, tetapi komputer kuantum terbesar sekalipun hanya berisi 433 qubit. Sebagai gambaran, komputer kuantum memerlukan satu juta qubit untuk mewujudkan potensi penuh teknologi ini.

Menciptakan Efisiensi

Salah satu penggunaan komputasi kuantum yang paling menarik adalah bagian yang dapat komputasi kuantum jalankan untuk mengoptimalkan proses pengurangan emisi karbon saat ini. Perusahaan perangkat lunak Jepang dan pengembang real estat baru-baru ini menggunakan komputasi kuantum untuk mengembangkan kota berkelanjutan melalui pengelolaan limbah yang dioptimalkan dan emisi CO2 yang lebih rendah. Rute pengumpulan limbah berkurang dari 2.300 km menjadi 1.000 km dan sebagai hasilnya, emisi CO2 berkurang hingga 57%.

Ketika komputer kuantum menjadi lebih umum, komputer kuantum juga dapat digunakan untuk menjalankan jaringan energi dengan lebih efisien. Saat ini, sudah mulai dilakukan penelitian untuk merancang katalis baru agar proses industri tidak terlalu intensif energi, atau menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer.

Mempercepat Bisnis

Komputer kuantum juga dapat berdampak besar pada bisnis, dengan membantu bisnis berjalan dengan cara yang lebih efisien, atau merampingkan proses untuk meningkatkan keuntungan. Industri otomotif diperkirakan memiliki potensi besar, mulai dari manajemen rantai pasokan hingga pengembangan baterai baru berkapasitas tinggi untuk kendaraan listrik.

Perpindahan ke komputer yang sangat cepat juga mungkin akan berdampak besar pada sektor jasa keuangan. Kemampuan untuk mengolah volume data yang sangat besar akan memungkinkan bank untuk menciptakan perhitungan pasar dan skenario yang lebih akurat. HSBC sudah mulai menyelidiki potensi penerapan teknologi kuantum pada masalah dunia yang nyata di seluruh bank. HSBC bekerja sama dengan penyedia teknologi terkemuka serta laboratorium penelitian dan menilik berbagai bidang seperti penetapan harga dan optimalisasi agunan.

Di masa depan, komputer kuantum diharapkan dapat mempercepat penemuan pengobatan dan vaksin baru yang penting secara besar-besaran. Komputer kuantum juga dapat digunakan untuk membantu intervensi dini pada pasien kanker dengan cara membantu memprediksi kapan sel sehat dapat berkembang menjadi tumor ganas.

Internet Baru?

Seperti halnya kecerdasan buatan, kecemasan akan potensi negatif dari kekuatan tidak terduga yang disiapkan untuk dirilis pun meningkat. Kecemasan terbesarnya adalah jika suatu hari komputer kuantum mampu meretas hampir semua protokol enkripsi yang kita miliki saat ini. Hal yang memerlukan jutaan tahun untuk didekripsi oleh komputer konvensional dapat didekripsi oleh komputer kuantum selama sehari. Dengan penggunaan kunci kriptografi untuk melindungi layanan komunikasi daring terpenting kita - misalnya obrolan grup, surel, dan bahkan akun kripto Anda – komputer kuantum mampu menghancurkan internet yang kita kenal saat ini.

Dan juga kebalikannya, komunikasi kuantum dapat melindungi data dengan cara yang jauh lebih aman daripada yang kita pakai saat ini, yang membuat para peretas hampir tidak bisa beroperasi. Komunikasi kuantum akan dapat menandai era baru dalam keamanan dunia maya dan mentransformasi industri jasa keuangan. Juga dapat menuntun keamanan pembayaran dan transaksi ke tingkat yang jauh lebih tinggi. HSBC sudah mulai menilik bagaimana fisika kuantum dapat digunakan untuk membuat sistem enkripsi yang sangat aman dengan teknologi yang disebut Quantum Key Distribution.

Di Tingkat Manakah Kita Saat Ini?

Meskipun sudah dimanfaatkan dengan baik, komputasi kuantum masih berada dalam tahap awal. Namun, titik sejarah di mana komputer kuantum mengungguli superkomputer yang ada disebut supremasi kuantum. Anda bahkan mungkin mendengar istilah Y2Q atau Q-Day yang sudah mulai dibicarakan orang. Namun, hal itu masih cukup jauh, dengan perkiraan para ahli bahwa kita memerlukan 20-40 tahun lagi untuk memiliki mesin dengan jutaan qubit yang diperlukan.

Namun, yang tidak diragukan lagi adalah perhatian dan dana yang sudah diterima oleh bidang ini. Komputasi kuantum dijanjikan akan mendapat pendanaan besar dari pemerintah dan industri serupa. Sekitar $24 miliar telah dialokasikan oleh pemerintah di seluruh dunia dan sektor tersebut menerima lebih dari $1 miliar investasi modal ventura pada tahun 2021. Diperkirakan pada tahun 2035, empat sektor yang paling mungkin terkena dampak pengembangan komputasi kuantum - otomotif, bahan kimia, layanan keuangan, dan ilmu hayati - diperkirakan dapat memperoleh nilai $1,3 triliun.

Maka tidak mengherankan jika pemerintah dan industri swasta di seluruh dunia berlomba-lomba untuk supremasi kuantum. Proyek-proyek internasional besar membantu menyatukan penelitian dan pengembangan untuk meningkatkan tingkat penemuan. Next Applications of Quantum Computing (NEASQC) Eropa, yang menjadikan HSBC sebagai mitra utamanya, menyatukan dua belas perusahaan Eropa dan laboratorium penelitian yang sedang meneliti contoh-contoh penggunaan yang mungkin diterapkan dalam berbagai bidang, mulai dari penemuan obat dan deteksi kanker payudara, hingga penangkapan karbon dan penilaian risiko infrastruktur energi.

Seiring dengan pergerakan dunia menuju Y2Q, mungkin kita akan mendengar lebih banyak tentang komputasi kuantum di tahun-tahun mendatang. Bisakah kita melakukan hal-hal hebat dengan berpikir lebih kecil? Dengan komputasi kuantum, hal itu sangat mungkin. Tetapi, bagaimana, apa, dan dengan siapa? Kemungkinannya benar-benar tidak terbatas.