Kelemahan Komputer Kuantum: Mengapa “Noise” Menjadi Penghambat Utama?

Komputer kuantum sering dijanjikan sebagai teknologi masa depan yang mampu memecahkan masalah tersulit di dunia. Namun, sebuah penelitian terbaru yang diterbitkan di jurnal Nature Physics mengungkap adanya kelemahan komputer kuantum yang selama ini tersembunyi, yaitu masalah penumpukan gangguan atau yang disebut dengan “noise”.

Bayangkan Anda sedang menyusun ribuan kartu domino. Agar berhasil, setiap kartu harus jatuh tepat sasaran. Di dalam sirkuit kuantum, setiap langkah pengerjaan data harus berjalan sempurna. Sayangnya, pada sistem nyata, setiap langkah tersebut sangat tidak stabil karena adanya noise.

Apa Itu “Noise” dalam Dunia Kuantum?

Dalam sistem fisik apa pun, gangguan kecil pasti ada. Namun pada komputer kuantum, noise ini bisa menumpuk di setiap tahap pemrosesan data. Penumpukan ini menciptakan gangguan besar yang membatasi seberapa kompleks sebuah sirkuit kuantum bisa dibuat.

Baca juga: Teknologi Laser Pengganti Wi-Fi: Internet Super Cepat 360 Gbps yang Irit Listrik

Penelitian yang dipimpin oleh tim dari EPFL dan Universitas Berlin menunjukkan bahwa noise memberikan batasan yang sangat ketat. Semakin panjang atau dalam sebuah sirkuit kuantum (semakin banyak langkahnya), maka gangguan yang dihasilkan akan semakin merusak hasil akhir.

Mengapa Hanya Langkah Terakhir yang Berpengaruh?

Salah satu temuan paling mengejutkan dari studi ini adalah pola “hilang ingatan” pada sirkuit kuantum yang berisik. Peneliti menemukan bahwa:

• Langkah Awal Terhapus: Saat noise menumpuk, pengaruh dari langkah-langkah awal di sirkuit perlahan menghilang.
• Hanya Lapisan Akhir yang Berfungsi: Hasil akhir dari perhitungan komputer kuantum lebih banyak ditentukan oleh beberapa langkah terakhir saja.
• Efek Domino yang Pudar: Ibarat barisan domino, hanya beberapa keping terakhir yang benar-benar menentukan hasil jatuhnya, sementara kepingan di awal barisan seolah tidak lagi memberikan kontribusi berarti.

Hal ini menjadi kelemahan komputer kuantum yang signifikan karena menambah jumlah lapisan atau langkah tidak otomatis meningkatkan performa. Malah, sirkuit yang sangat dalam bisa berperilaku sama saja dengan sirkuit yang pendek atau dangkal.

Dampak bagi Teknologi Masa Depan

Temuan ini memberikan gambaran yang lebih realistis tentang apa yang bisa dicapai oleh mesin kuantum dalam waktu dekat. Sekadar menambah jumlah langkah dalam sebuah sirkuit tidak akan membuka kemampuan baru jika masalah noise belum teratasi.

Kemajuan teknologi kuantum di masa depan akan sangat bergantung pada dua hal:

Baca juga: Baterai Cair Tenaga Surya: Inovasi “Botol Matahari” untuk Energi Masa Depan

• Mengurangi Noise: Menciptakan perangkat keras yang lebih stabil dan dingin.
• Desain Sirkuit Cerdas: Merancang langkah-langkah komputasi yang tetap efektif meskipun ada gangguan.

Meskipun sirkuit yang berisik masih bisa “dilatih” untuk tugas-tugas tertentu, para ilmuwan memperingatkan agar kita tidak terlalu optimis secara berlebihan. Memahami kelemahan komputer kuantum ini sangat penting agar pengembangan teknologi ini tetap berada di jalur yang benar dan jujur.

Dunia komputasi kuantum memang penuh tantangan, namun memahami hambatannya adalah langkah pertama menuju solusi yang nyata.

Referensi: “Noise-induced shallow circuits and absence of barren plateaus” by Antonio Anna Mele, Armando Angrisani, Soumik Ghosh, Sumeet Khatri, Jens Eisert and Daniel Stilck França Yihui Quek, 2 April 2026, Nature Physics.
DOI: 10.48550/arXiv.2403.13927