Permainan kuantum dengan batas klasik yang dapat dibuktikan: uji pada 55 qubit Quantinuum

Diedit oleh: Svitlana Velhush

Komputer kuantum Quantinuum mengalahkan segala strategi klasik dalam sebuah permainan di mana komputasi klasik pada prinsipnya tidak dapat menang, dan hal ini dibuktikan secara matematis, bukan berdasarkan dugaan.

Tim yang dipimpin oleh Marcello Benedetti dan Harry Buhrman dari Quantinuum di Inggris mengembangkan permainan berdasarkan complement sampling. Setiap solusi yang mungkin untuk masalah tersebut secara rahasia dibagi menjadi dua kelompok yang sama besar, A dan B. Komputer diberi jawaban dari kelompok A dan diminta memberikan jawaban dari kelompok B. Mesin klasik hanya dapat menyingkirkan jawaban yang diterima, tetapi tidak mengetahui bagaimana jawaban lainnya terdistribusi, dan masalah itu menjadi jauh lebih rumit secara eksponensial seiring bertambahnya jumlah kemungkinan.

Komputer kuantum menyimpan seluruh himpunan A dalam superposisi — keadaan di mana semua kemungkinan ada secara bersamaan — dan dengan bantuan rangkaian khusus «swapper» secara langsung mengubahnya menjadi komplemennya, lalu mengukur jawaban dari kelompok B. Batas atas kinerja klasik di sini dibuktikan secara ketat secara matematis, tanpa bersandar pada hipotesis yang belum terbukti tentang kompleksitas komputasi.

Eksperimen dilakukan pada prosesor kuantum ion H2 milik Quantinuum. Mereka menggunakan ribuan rangkaian yang diskalakan hingga 55 qubit. Meskipun terdapat derau pada perangkat nyata, sistem kuantum secara konsisten melampaui hasil klasik terbaik yang mungkin, dan selisihnya tumbuh secara eksponensial seiring ukuran masalah — persis sesuai dengan prediksi teoretis.

Berbeda dengan uji pada pertidaksamaan Bell, metode ini terverifikasi secara efisien, tidak bergantung pada asumsi yang belum terbukti, dan mempertahankan keunggulannya saat skala diperbesar. Derau, yang biasanya menghambat demonstrasi keunggulan kuantum, di sini tidak menghalangi: keunggulannya justru semakin kuat.

Hasilnya diterbitkan dalam Nature Communications pada 2026. Hasil ini membuka jalan bagi verifikasi komputer kuantum yang andal seiring pertumbuhannya dan bagi eksperimen mendatang dengan pertukaran data antara sistem kuantum yang terpisah secara fisik melalui saluran komunikasi kuantum.

Ini menunjukkan bahwa komputasi kuantum tidak hanya dapat lebih cepat, tetapi juga pada prinsipnya tidak terjangkau bagi komputasi klasik pada masalah-masalah yang terdefinisi secara ketat.

23 Tampilan

Sumber-sumber

  • A new game demonstrates quantum advantage with provable classical limits

Komentar

Baca lebih banyak artikel tentang topik ini:

Apakah Anda menemukan kesalahan atau ketidakakuratan?Kami akan mempertimbangkan komentar Anda sesegera mungkin.