Catatan Editor: Postingan ini ditulis oleh Dewan Penasihat AI CompTIA.
+ + +
Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi baru telah menjadi hal yang menonjol. Diantaranya, komputasi kuantum memiliki potensi yang paling besar untuk mengubah dunia kita. Komputasi kuantum telah menunjukkan bukti yang menjanjikan untuk mempercepat komputasi heuristik dengan cara yang luar biasa. Oleh karena itu, penerapan komputasi kuantum dalam solusi kompleks untuk mengatasi masalah dalam bidang farmasi dan penemuan bahan, keuangan, aplikasi kendaraan otonom, kecerdasan buatan, dan bidang lainnya akan berdampak signifikan pada kehidupan kita. Secara khusus, komputasi kuantum mempunyai potensi untuk memperbesar dampak (baik positif maupun negatif) dari banyak aplikasi AI.
“Saya pikir AI dapat mempercepat komputasi kuantum, dan komputasi kuantum dapat mempercepat AI.”
Saat organisasi bekerja untuk menjadi lebih digital, mengingat transformasi teknologi yang akan datang sangat penting untuk perencanaan dan strategi yang lebih baik. Berkat kemajuan teknologi ini, perusahaan dapat memperoleh keuntungan nyata dari komputasi kuantum. Dengan mengingat hal itu, mari kita jelajahi 10 hal yang harus Anda waspadai saat berhubungan dengan dunia komputasi kuantum dan AI.
1. Karakteristik Utama Komputasi Kuantum
Dalam komputer klasik, bit diprogram sebagai unit data dengan kemungkinan nilai satu dan nol. Di komputer kuantum, unit data diprogram dengan bit kuantum—qubit-yang dapat mewakili satu, nol, atau kombinasi dari nol dan satu secara bersamaan.
Analogi yang baik adalah saklar lampu, yang pada komputer klasik dapat memiliki posisi hidup atau mati. Dengan qubit di komputer kuantum, sakelar dapat memiliki spektrum posisi apa pun dari aktif hingga nonaktif secara bersamaan. Kemampuan fisik qubit membawa dua karakteristik utama komputasi kuantum.
- Superposisi. Hal ini mengacu pada kemampuan qubit untuk hidup dan mati secara bersamaan, atau pada suatu spektrum di antara keduanya. Ketidakpastian dan probabilitas yang dimasukkan ke dalam unit data membuat sistem ini kuat dalam memecahkan jenis masalah tertentu.
- Belitan. Ini adalah kemampuan qubit yang dihubungkan bersama untuk mempengaruhi independensi satu sama lain meskipun secara fisik terpisah. Oleh karena itu, jika kita memiliki dua qubit dan posisi salah satunya diubah, qubit lainnya akan terpengaruh meskipun qubit tersebut terpisah. Karakteristik ini memberikan kemampuan yang kuat untuk memindahkan informasi dengan kecepatan sangat tinggi.
2. Lebih Cepat dan Lebih Baik
Komputer kuantum memiliki empat kemampuan dasar yang membedakannya dari komputer klasik saat ini:
- Faktorisasi prima memanfaatkan ruang multidimensi untuk mengeksplorasi ruang masalah yang besar dan dapat merevolusi enkripsi.
- Optimalisasi dengan memecahkan masalah besar/kompleks dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya.
- Simulasi, dimana komputer kuantum memodelkan masalah kompleks secara efektif.
- Kecerdasan buatan kuantum dengan algoritma yang lebih baik, lebih cepat dan akurat. Tim peneliti kuantum IBM telah menemukan bahwa qubit yang terjerat pada komputer kuantum yang menjalankan eksperimen klasifikasi data mengurangi tingkat kesalahan hingga setengahnya dibandingkan dengan qubit yang tidak terikat.
Aplikasi dalam bisnis akan menjawab permasalahan yang kompleks. Misalnya:
- Perkembangan farmasi memerlukan pemodelan molekul zat yang sangat sulit karena atom dalam molekul berinteraksi dengan atom lain dengan cara yang kompleks. Properti keterjeratan yang diwarisi dari komputer kuantum cocok di sini.
- Memanfaatkan AI kuantum untuk mempercepat waktu dan akurasi sistem pelatihan seperti pada kendaraan otonom.
Mulai dari jasa keuangan, obat-obatan dan produk medis, perawatan kesehatan, energi, telekomunikasi, media, perjalanan, logistik, dan asuransi, ada sejumlah industri yang akan mendapatkan manfaat signifikan dari komputasi kuantum.
3. Penguat Bias
Efek penguatan komputasi kuantum melampaui kecepatan dan akurasi. Hal ini juga menyoroti bias yang ada dalam model AI/ML. Dengan demikian, aplikasi yang rentan terhadap bias algoritmik (misalnya, dalam bidang penyaringan ketenagakerjaan, kepolisian, dll.) mungkin menjadi lebih rentan. Dengan kata lain, komputasi kuantum mungkin memiliki efek samping negatif yang semakin besar yang dapat membuat aplikasi semacam itu terlalu berisiko jika tidak ada kontrol mitigasi khusus. Ini adalah efek yang tidak disengaja yang harus dikenali dan diperhitungkan oleh siapa pun yang bekerja dengan AI/komputasi kuantum dalam solusi mereka.
4. Peningkatan Kompleksitas Algoritma, Transparansi dan Penjelasan
Masalah inti AI saat ini adalah kurangnya transparansi dan penjelasan, terutama ketika algoritma kompleks seperti pembelajaran mendalam dimanfaatkan. Jika sistem AI digunakan untuk pengambilan keputusan yang berdampak langsung terhadap kehidupan, seperti keputusan di pengadilan, manfaat sosial bagi masyarakat, atau bahkan memutuskan siapa yang mendapat pinjaman dan berapa tarifnya, maka sangat penting bahwa keputusan tersebut dapat dikaitkan dengan fakta nyata yang dapat diambil. dalam praktiknya tidak diskriminatif.
Dapat dimengerti bahwa komputasi kuantum pada sistem AI semacam itu meningkatkan kompleksitas yang berkorelasi negatif dengan transparansi dan kemampuan menjelaskan.
5. Standar Kriptografi Baru
Kelemahan utama dari teknologi luar biasa ini adalah kemampuannya untuk memecahkan banyak pertahanan yang digunakan untuk mengamankan internet dan aplikasi penting lainnya. Komputasi kuantum menimbulkan ancaman serius terhadap sistem keamanan siber yang diandalkan oleh setiap perusahaan. Sebagian besar kata sandi akun online serta transaksi dan komunikasi aman saat ini dilindungi melalui algoritma enkripsi seperti RSA atau SSL/TLS. Standar saat ini bergantung pada kompleksitas dalam memfaktorkan bilangan besar menjadi bilangan prima. Namun, ini adalah jenis masalah yang bisa diselesaikan dengan baik oleh komputer kuantum. Membobol kata sandi dengan standar kami saat ini akan memakan waktu 100 tahun bagi komputer klasik, tetapi dapat diselesaikan dalam hitungan detik dengan komputer kuantum. Dampak ini lebih dari sekadar kata sandi akun pribadi—ini juga mencakup pengungkapan komunikasi pribadi, data perusahaan, dan bahkan rahasia militer. Untuk mengatasi hal ini, Institut Standar dan Teknologi Nasional AS (NIST) memelopori upaya global untuk menemukan algoritma kriptografi pasca-kuantum yang cepat dan dapat dipercaya. Dustin Moody, ahli matematika NIST yang mengerjakan upaya ini, kata pada pertemuan kriptografi IBM, “Kami berharap versi finalnya benar-benar siap dan diterbitkan sekitar tahun 2024.”
6. Bukan Pengganti Komputer Saat Ini
Komputer klasik lebih baik dalam beberapa tugas dibandingkan komputer kuantum (email, spreadsheet, dan desktop publishing, dan masih banyak lagi aplikasi lainnya). Tujuan dari komputer kuantum adalah menjadi alat yang berbeda untuk memecahkan berbagai masalah, bukan untuk menggantikan komputer klasik. Jadi ya, kita masih akan memiliki sistem komputer seperti yang kita kenal, atau versinya seperti yang kita ketahui saat ini, di masa mendatang.
7. Mendekati Mainstream
Terobosan teknologi kuantum terus meningkat, investasi mengalir masuk, dan startup di bidang komputasi kuantum terus bertambah banyak. Perusahaan teknologi besar seperti Alibaba, Amazon, IBM, Google, dan Microsoft telah meluncurkan layanan cloud komputasi kuantum komersial.
Meskipun komputasi kuantum sebagai sebuah konsep telah ada sejak awal tahun 1980-an, bukti nyata pertama bahwa komputer kuantum dapat menangani masalah yang terlalu rumit untuk komputer klasik baru muncul pada akhir tahun 2019, ketika Google mengumumkan bahwa komputer kuantumnya telah menyelesaikan perhitungan seperti itu hanya dalam waktu 200 tahun. detik. Goldman Sachs baru-baru ini mengumumkan bahwa mereka dapat memperkenalkan algoritma kuantum untuk menentukan harga instrumen keuangan dalam waktu lima tahun. Honeywell mengantisipasi bahwa kuantum akan membentuk industri senilai $1 triliun dalam beberapa dekade mendatang.
Kesibukan aktivitas menunjukkan bahwa CIO dan pemimpin lainnya harus mulai merumuskan strategi komputasi kuantum mereka, terutama di industri, seperti farmasi dimana dampaknya akan signifikan.
8. Letaknya Tidak Tepat
Meskipun kemajuan signifikan telah dicapai dalam membangun sistem komputasi kuantum yang berbeda, kita tidak akan bisa memiliki sistem komputasi kuantum di setiap organisasi—apalagi di setiap rumah tangga. Terlepas dari startup komputasi kuantum yang telah mengumpulkan ratusan juta dolar, tidak ada harapan bahwa sistem komputasi kuantum akan menjadi standar sehari-hari dalam lima tahun ke depan. Penundaan ini sebagian besar disebabkan oleh kesulitan yang masih ada, termasuk kesulitan dalam merekayasa, membangun, dan memprogram sistem komputasi kuantum, termasuk kebisingan, kesalahan, hilangnya koherensi kuantum, dan tentu saja tingginya harga yang terkait dengan sistem komputasi kuantum.
9. Dibutuhkan Chip Semikonduktor dan Bakat
Pandemi ini membawa perubahan penting dalam cara hidup kita, termasuk normalisasi bekerja dari rumah, gangguan rantai pasokan, dan tatapan curiga terhadap siapa pun yang batuk di dekat Anda. Hal ini juga menyoroti tingginya permintaan tetapi rendahnya pasokan chip semikonduktor. Mulai dari perangkat teknologi hingga kendaraan, peningkatan permintaan telah berdampak signifikan pada harga konsumen. Dengan munculnya komputer kuantum, permintaan akan semakin meningkat, sehingga berdampak pada ketersediaan dan biaya semikonduktor. Di luar keterbatasan pasokan perangkat keras, sumber daya yang dilatih belum cukup untuk mendukung sistem komputasi kuantum dan ekosistem ekonomi secara luas.
10. Kemajuan Komputasi Kuantum Terkait
Beberapa tahun terakhir telah terjadi kemajuan komputasi dalam dua hal utama—terobosan dalam pembelajaran mesin untuk mengembangkan algoritme yang meningkat secara otomatis melalui pengalaman, dan penelitian terhadap komputer kuantum yang secara teoritis terbukti lebih kuat daripada superkomputer mana pun.
- memristor kuantum. Para ilmuwan telah menciptakan prototipe pertama dari perangkat yang dikenal sebagai a memristor kuantum, yang mungkin dapat membantu menyatukan yang terbaik dari kedua dunia tersebut—menggabungkan kecerdasan buatan dengan komputasi kuantum untuk menghasilkan kemampuan yang belum pernah terjadi sebelumnya.
- Skalabilitas/Kuantum pada sebuah Chip. Apakah Anda masih membayangkan sebuah ruangan besar yang dipenuhi peralatan, monitor untuk kualitas bersih, dan staf yang berdedikasi untuk pengontrol suhu ketika memikirkan komputasi kuantum? Baiklah, taruh sedikit salsa di atasnya dan berikan aku minuman karena perkembangan terkini sudah terjadi komputasi kuantum pada sebuah chip. Pekerjaan ini dipelopori oleh spesialis kuantum yang berbasis di Cambridge, Riverlanes, yang bekerja sama dengan perusahaan kuantum digital SEEQC yang berbasis di New York dan London. Chip komputasi kuantum memiliki sistem operasi terintegrasi untuk manajemen alur kerja dan qubit.
Dengan munculnya gelombang baru komputasi ini, para CIO dan pemimpin di semua sektor industri memiliki kewajiban fidusia dan peluang unik untuk tetap mengikuti perkembangan teknologi baru yang menentukan dunia, yaitu komputasi kuantum.
Meskipun adopsi dan penerapan komputasi kuantum secara luas mungkin masih terasa masih jauh, sekaranglah saatnya bagi MSP dan perusahaan teknologi lainnya untuk mulai mendidik diri mereka sendiri mengenai teknologi tersebut. Ketika pelanggan mulai mendengar lebih banyak tentang hal tersebut—dan mengajukan pertanyaan—Anda ingin siap dengan jawaban, dan saran mengenai arah yang tepat yang disesuaikan untuk klien Anda.
(C) KOMPTIA
