(Source: Google)
Penemuan mekanika kuantum seabad yang lalu mengubah pemahaman kita tentang dunia pada skala terkecil, seperti molekul dan atom. Fisikawan Richard Feynman kemudian menyadari bahwa untuk mensimulasikan alam semesta yang pada dasarnya bersifat kuantum ini secara efisien, kita memerlukan jenis komputer baru, yaitu komputer kuantum. Komputer ini berfungsi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip kuantum untuk melakukan perhitungan yang sangat kompleks. Fungsi utamanya adalah mensimulasikan sistem-sistem alam yang rumit, seperti interaksi molekuler atau material baru, dengan tingkat akurasi dan kecepatan yang jauh melampaui kemampuan komputer klasik. Pengembangan komputer kuantum berskala besar dan tahan kesalahan menjadi solusi potensial untuk membuka pemahaman baru dan inovasi di berbagai bidang.
Selama lebih dari satu dekade pengembangan komputasi kuantum, Google berhasil membuat kemajuan di beberapa bidang yang memang memerlukannya.
Salah satu fungsi penting komputer kuantum adalah dalam bidang kedokteran. Tubuh manusia merupakan sistem biologis yang sangat kompleks, dan pemahaman mendalam tentang cara kerjanya, terutama pada tingkat molekuler, sangat penting untuk merancang obat-obatan baru. Komputer kuantum berfungsi untuk menghitung dan mensimulasikan secara akurat bagaimana kandidat obat berinteraksi dengan targetnya di dalam tubuh, misalnya enzim seperti Cytochrome P450 yang berperan penting dalam metabolisme obat. Dengan simulasi yang lebih presisi dan cepat ini, para peneliti dapat merancang perawatan yang lebih efektif dan mempercepat kemajuan dunia medis, seperti yang ditunjukkan dalam kolaborasi Google dengan perusahaan farmasi Boehringer Ingelheim.
Fungsi signifikan lainnya dari komputer kuantum terletak pada pengembangan baterai yang lebih baik. Kebutuhan dunia akan energi dan penyimpanan energi terus meningkat. Komputer kuantum dapat berfungsi membantu merancang material baru untuk baterai dengan mensimulasikan perilaku kuantum material tersebut secara akurat. Contohnya adalah simulasi Lithium Nickel Oxide (LNO), material baterai yang lebih ramah lingkungan tetapi sulit diproduksi dan dipahami sepenuhnya. Dengan memahami sifat kuantum LNO melalui simulasi komputer kuantum, seperti dalam kolaborasi Google dengan BASF, proses produksi industri dapat ditingkatkan, membuka jalan untuk menciptakan baterai yang lebih efisien, tahan lama, dan berkelanjutan, bahkan berpotensi mengurangi ketergantungan pada bahan seperti kobalt.
Komputer kuantum juga memiliki fungsi krusial dalam mewujudkan sumber energi baru seperti energi fusi. Energi fusi, sumber tenaga bintang, menjanjikan energi bersih dan melimpah, namun pengembangannya masih menghadapi tantangan besar. Perancangan reaktor fusi bergantung pada model komputasi untuk memahami perilaku material dalam kondisi ekstrem. Kolaborasi antara Google dan Sandia National Laboratories menunjukkan potensi ini, di mana simulasi kuantum dapat membantu mengatasi keterbatasan model saat ini dan mempercepat realisasi energi fusi sebagai sumber energi masa depan.
Kemajuan dalam bidang kesehatan dan energi ini hanyalah sebagian dari potensi besar yang ditawarkan oleh komputasi kuantum. Teknologi ini mungkin dapat memecahkan masalah yang bahkan belum kita bayangkan saat ini. Namun, mewujudkan potensi penuhnya membutuhkan kemajuan berkelanjutan disemua lini, mulai dari pengembangan qubit yang lebih baik, koreksi kesalahan kuantum, hingga algoritma baru.
