Komputasi kuantum memiliki potensi besar, tetapi menghadapi masalah skalabilitas. Untuk mesin seperti itu menjadi berguna dalam hal nyata, beberapa prosesor kuantum perlu dirakit di lokasi tunggal. Hal ini meningkatkan daya prosesor tetapi juga ukurannya, membuatnya kurang praktis dan lebih rapuh. Ilmuwan sedang bekerja pada solusi yang terdengar seperti sesuatu dari serial fiksi ilmiah: menghubungkan inti-inti jarak jauh satu sama lain melalui “teleportasi kuantum” untuk menciptakan mesin yang lebih kuat.
Jalur transmisi informasi semacam itu mulai muncul. Baru-baru ini, sebuah tim ilmuwan di Universitas Oxford berhasil mengirim algoritma kuantum pertama secara nirkabel antara dua prosesor kuantum terpisah. Dua inti kecil memanfaatkan sifat uniknya, menyatukan kemampuan mereka, dan membentuk komputer superior untuk memecahkan masalah yang tidak dapat diselesaikan oleh keduanya secara independen.
Tim, yang dipimpin oleh mahasiswa pascasarjana Dougal Main, berhasil membuat sistem-sistem yang jauh berinteraksi satu sama lain dan berbagi gerbang logika menggunakan entanglement kuantum. Berkat fenomena mekanika kuantum ini, sepasang partikel yang terhubung, bahkan dalam jarak, dapat berbagi keadaan yang sama dan dengan demikian mentransmisikan informasi yang sama. Jika salah satu berubah keadaan, yang lain langsung mencerminkannya.
Ilmuwan Oxford menggunakan entanglement kuantum untuk hampir seketika mengirim informasi dasar antara komputer. Ketika data melakukan perjalanan jarak jauh di bawah prinsip ini, dikatakan telah terjadi “teleportasi kuantum.” Ini tidak boleh disalahartikan dengan gagasan teleportasi konvensional, yang melibatkan pertukaran materi hipotetis secara langsung di ruang. Dalam eksperimen, partikel cahaya tetap berada di tempat yang sama, tetapi entanglement memungkinkan komputer untuk “melihat” informasi satu sama lain dan bekerja secara paralel.
Menurut makalah penelitian tim yang diterbitkan di Nature, teleportasi kuantum dari sebuah algoritma dimungkinkan dengan foton dan dengan modul terpisah oleh dua meter. Kesetiaan informasi memiliki tingkat 86 persen. Hasil dari arsitektur komputasi kuantum terdistribusi ini cukup baik untuk menjadi jalur yang layak menuju teknologi berbasis skala besar dan internet kuantum.
Demonstrasi teleportasi kuantum dalam konteks komputasi sebelumnya muncul, tetapi telah terbatas pada transfer keadaan antara sistem. Uji coba Universitas Oxford bersifat khas karena menggunakan teleportasi untuk menciptakan interaksi antara inti-inti yang jauh. “Terobosan ini memungkinkan kami untuk efektif ‘menghubungkan’ berbagai prosesor kuantum menjadi satu komputer kuantum yang terhubung sepenuhnya,” kata Main.
Jika teknologi komputasi kuantum terdistribusi terus berkembang, era mesin kuantum raksasa mungkin sudah berlalu. Masalah skalabilitas potensialnya dapat dipecahkan dengan lebih banyak mesin yang beroperasi bersama melalui teleportasi kuantum. Saat ini, prosesor dasar dapat menangani 50 qubit, sebuah unit informasi kuantum. Beberapa ilmuwan memperkirakan bahwa mesin dengan kapasitas untuk memproses ribuan atau jutaan qubit akan diperlukan untuk memecahkan masalah kompleks.
Bahkan tanpa entanglement, mesin kuantum sudah cukup kuat untuk menyelesaikan masalah yang tampaknya tidak mungkin. Willow, chip kuantum Google, baru-baru ini menyelesaikan tugas benchmark yang disebut sampling sirkuit acak dalam waktu lima menit; diperlukan hingga 10 kuadriliun tahun bagi superkomputer konvensional untuk mendapatkan hasil yang sama.
Cerita ini awalnya muncul di WIRED en Español, dan telah diterjemahkan dari bahasa Spanyol.