Kebanyakan komputer kuantum menggunakan pengkodean biner untuk menyimpan informasi dalam qubit—analog kuantum dari bit klasik 0 atau 1. Membatasinya pada sistem biner akan mencegah perangkat ini mencapai potensi sebenarnya.
Mengingat hal tersebut, tim yang dipimpin oleh Thomas Monz di Departemen Fisika Eksperimental di Universitas Innsbruck telah berhasil mengembangkan komputer kuantum yang dapat melakukan perhitungan sewenang-wenang dengan apa yang disebut digit kuantum (qudits).
Dengan kinerja mirip dengan qubit prosesor kuantum, pendekatan ini memungkinkan simulasi asli berdimensi tinggi sistem kuantum dan implementasi algoritma berbasis qubit yang lebih efisien.
Komputer kuantum baru ini menyimpan informasi dalam atom Kalsium yang terperangkap secara individu. Setiap atom terdiri dari delapan keadaan berbeda. Biasanya hanya dua di antara negara-negara ini yang digunakan untuk menyimpan informasi. Memang hampir semuanya ada komputer kuantum memiliki akses ke lebih banyak keadaan kuantum daripada yang mereka gunakan untuk komputasi.
Thomas Monz berkata, “Hampir semua komputer kuantum yang ada memiliki akses lebih banyak negara kuantum daripada yang mereka gunakan untuk perhitungan. Kami mengembangkan komputer kuantum yang dapat menggunakan potensi penuh atom-atom ini dengan melakukan komputasi menggunakan qudits. Bertentangan dengan kasus klasik, penggunaan lebih banyak status tidak membuat komputer menjadi kurang dapat diandalkan. Sistem kuantum secara alami memiliki lebih dari dua keadaan, dan kami menunjukkan bahwa kami dapat mengendalikan semuanya dengan baik.”
Martin Ringbauer, seorang fisikawan eksperimental dari Innsbruck, Austria, tersebut, “Di sisi lain, banyak tugas yang memerlukan komputer kuantum, seperti permasalahan dalam fisika, kimia, atau ilmu material, juga secara alami diungkapkan dalam bahasa qudit. Menulis ulang mereka untuk qubit seringkali membuatnya terlalu rumit untuk komputer kuantum saat ini. Bekerja dengan lebih dari nol dan satu adalah hal yang sangat alami, tidak hanya untuk komputer kuantum tetapi juga untuk aplikasinya, sehingga memungkinkan kita untuk membuka potensi sebenarnya dari sistem kuantum.”
Referensi Jurnal:
- Ringbauer, M., Meth, M., Postler, L. dkk. Prosesor kuantum qudit universal dengan ion yang terperangkap. Nat. fisik. (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01658-0
