Komputasi kuantum turun ke bisnis

Penelitian kuantum saat ini berarti bisnis besar. Komputasi kuantum yang tadinya dianggap sebagai keingintahuan ilmiah, kini menjanjikan transformasi dalam banyak aspek kehidupan sehari-hari, mulai dari keamanan siber hingga pengembangan obat-obatan dan prakiraan cuaca. Dalam beberapa tahun terakhir, pekerjaan di bidang komputasi kuantum mulai berpindah dari universitas ke laboratorium penelitian perusahaan, dengan perusahaan-perusahaan multinasional besar serta start-up dan pemodal ventura ikut berlomba untuk mengkomersialkan teknologi kuantum. Namun terlepas dari banyaknya pengumuman dan hype pendanaan, beberapa pihak memperingatkan bahwa hal ini mendorong terjadinya “gelembung kuantum” yang mungkin akan segera muncul. 

Inti dan jiwa komputer kuantum adalah bit kuantum, atau qubit. Ini berbeda dari bit komputer standar, yang dapat berupa 0 atau 1. Sebaliknya, qubit dapat berupa keduanya. Dengan menggunakan fitur ini untuk masalah komputasi yang kompleks, solusi penghitungan dapat dihitung jauh lebih cepat dibandingkan komputer tercepat saat ini dengan menskalakan komputasi untuk menghitung dengan banyak qubit, sehingga menghasilkan peningkatan daya komputasi secara eksponensial. Qubit dapat dibuat dari platform perangkat keras yang berbeda, seperti qubit superkonduktor atau ion yang terperangkap. Metode lain yang akan datang adalah prosesor kuantum fotonik yang menggunakan cahaya.

Para ahli mengatakan bahwa “keunggulan kuantum” yang nyata hanya dapat diharapkan ketika komputer kuantum beroperasi dengan satu juta qubit. Dan dengan rekor saat ini yang masih di bawah 100 qubit, masih ada jalan yang harus ditempuh. Namun yang paling menghambat kemajuan adalah dekoherensi qubit itu sendiri. Untuk menghindari hal ini, mereka biasanya harus dioperasikan pada suhu mendekati 0 K dan terlindung dari satu sama lain dan lingkungan. Namun secara ilmiah, tidak ada yang bisa menghentikan penciptaan komputer kuantum skala besar, namun ada beberapa masalah teknik yang sulit untuk dipecahkan. 

Beberapa tantangan tersebut dapat diatasi dengan program besar pemerintah. Di AS, pemerintah memberikan dana sebesar $1.2 miliar Program Inisiatif Kuantum Nasional yang ditujukan bagi akademisi dan sektor swasta, sementara pemerintah Inggris mendekati akhir program 10 tahun senilai £1 miliar Program Teknologi Kuantum Nasional, yang dimulai pada tahun 2013. Sementara itu, Belanda menyalurkan €615 juta tahun lalu ke dalam organisasi payung Delta Kuantum NL untuk mendorong pengembangan teknologi kuantum. Namun hal ini masih berada di bawah bayang-bayang perkiraan pendanaan Tiongkok sebesar $10 miliar untuk program nasionalnya. 

Dari teknologi besar hingga teknologi kecil

Komputasi kuantum saat ini didominasi oleh raksasa teknologi seperti IBM, Amazon, Hewlett Packard, Honeywell, Google, dan Microsoft, dengan beberapa di antaranya berinvestasi besar-besaran dalam inisiatif kuantum. Google memiliki prosesor kuantum 53-qubit bernama Sycamore sementara IBM mengumumkan rencananya untuk memproduksi chip 433-qubit akhir tahun ini dan chip 1121-qubit pada tahun 2023. Perangkat kuantum IBM telah tersedia untuk digunakan oleh lebih dari 200,000 klien melalui layanan berbasis cloud.

Memang benar, banyak perusahaan besar sedang menjajaki aplikasi kuantum. Goldman Sachs sedang mengembangkan algoritme pengoptimalan kuantum untuk menentukan harga aset berdasarkan risiko bawaan yang terkait dengan, misalnya, berbagai opsi atau saham. Dikatakan bahwa operasi keuangan sudah dapat memperoleh manfaat dari komputer kuantum dalam lima tahun ke depan. Sementara itu, produsen mobil Daimler sedang menyelidiki bagaimana komputer kuantum dapat mensimulasikan material baru untuk pengembangan baterai mobil yang berkinerja lebih tinggi dan berbiaya lebih rendah. Bank HSBC pada bulan April lalu mengumumkan kemitraan dengan IBM untuk mempelajari potensi komputasi kuantum di perbankan.

Dan bukan hanya pemain-pemain besar yang terlibat dalam permainan ini. Jumlah perusahaan rintisan berbasis kuantum telah meningkat selama beberapa tahun, dengan 265 perusahaan menurut perkiraan terbaru dari Laporan Komputasi Kuantum. Dan ada pula yang membuat langkah maju yang besar. ColdQuanta, perusahaan rintisan yang berbasis di AS, meluncurkan prosesor 100 qubit berbasis atom dingin tahun ini dan berharap dapat meningkatkannya menjadi 1000 qubit dalam tiga tahun ke depan. Perusahaan AS lainnya – IonQ – adalah perusahaan rintisan kuantum pertama yang mulai diperdagangkan secara publik di Bursa Efek New York tahun lalu, yang memungkinkannya mengumpulkan dana investasi lebih dari $600 juta. Kesepakatan penting lainnya adalah PsiQuantum, yang mendapatkan pendanaan senilai $450 juta tahun ini, berdasarkan janjinya untuk membangun komputer kuantum berbasis fotonik skala penuh pada tahun 2025. 

Mengingat adanya landasan ilmiah yang kuat yang mendasari potensi teknologi kuantum, pertanyaannya bukan apakah hal itu akan terjadi tetapi kapan

Freeke Heijman

Startup berbasis kuantum juga menarik minat pemodal ventura. Hal ini sedikit berlawanan dengan intuisi karena pemodal ventura biasanya bertaruh pada “kuda yang aman”, yang tidak berlaku pada produk komersial yang diperkirakan akan memasuki pasar sekitar satu dekade dari sekarang. Meskipun demikian, menurut perusahaan konsultan McKinsey, modal ventura dan modal swasta lainnya kini mencakup lebih dari 70% investasi teknologi kuantum. Dan ketika hanya $93.5 juta yang diinvestasikan pada tahun 2015, pada tahun 2021 angka tersebut meningkat menjadi $3.2 miliar. 

Bahaya dari semua investasi ini adalah hal ini akan mengarah pada bubble, namun hal ini tidak membuat khawatir sebagian orang, setidaknya untuk saat ini. “Saya tidak percaya akan terjadi penurunan investasi secara umum, karena dalam beberapa tahun ke depan kita akan melihat keberhasilan yang diumumkan, dan organisasi-organisasi akan menggunakan komputasi kuantum untuk aplikasi komersial atau ilmiah di dunia nyata,” kata Doug Finke yang menjalankan Laporan Komputasi Kuantum. 

Freeke Heijman, direktur pengembangan ekosistem di Quantum Delta NL menambahkan bahwa sedikit hype tidak selalu buruk karena akan membantu mendorong orang untuk terjun ke teknologi kuantum. “Mengingat adanya landasan ilmiah yang kuat yang mendasari potensi teknologi kuantum, pertanyaannya bukan apakah hal itu akan terjadi tetapi kapan,” tambahnya.