Akankah Quantum Lebih Besar Dari AI?

Ada pepatah lama di kalangan jurnalis teknologi seperti saya – Anda bisa menjelaskan kuantum dengan benar, atau dengan cara yang dimengerti orang, tetapi Anda tidak bisa melakukan keduanya.

Itu karena mekanika kuantum—sebuah cabang fisika yang aneh dan sebagian bersifat teoritis—adalah konsep yang sangat sulit untuk dipahami.

Ini terdiri dari partikel-partikel kecil yang berperilaku aneh. Dan aktivitas aneh ini telah membuka kemungkinan munculnya dunia baru yang penuh dengan kekuatan ilmiah.

Kompleksitasnya yang mencengangkan mungkin merupakan salah satu faktor mengapa kuantum tidak lagi dianggap sebagai bintang teknologi saat ini – kecerdasan buatan (AI).

Hal ini terjadi meskipun ada banyak pengumuman kuantum besar baru-baru ini yang dilakukan oleh raksasa teknologi seperti Microsoft dan Google, antara lain.

Secara umum, kita biasanya memikirkan kuantum dalam kaitannya dengan perangkat keras seperti sensor dan komputer, sedangkan AI lebih berbasis perangkat lunak – memerlukan perangkat keras untuk dapat berjalan.

Gabungkan semuanya, dan suatu hari nanti kita mungkin akan memiliki bentuk teknologi baru yang lebih canggih dari teknologi apa pun yang pernah kita buat… meskipun kata “mungkin” menambah bobot prediksi tersebut, Brian Hopkins, Wakil Presiden dan analis utama teknologi baru di firma riset Forresters memperingatkan.

“Potensinya ada, tapi penilaiannya masih belum jelas,” ujarnya.

“Eksperimen awal menunjukkan hal yang menjanjikan, namun yang mereka tunjukkan hanyalah bahwa kita memerlukan komputer kuantum yang jauh lebih kuat dan penelitian inovatif lainnya untuk secara efektif menerapkan efek kuantum pada AI.”

Dari segi nilainya, keduanya menguntungkan. Menurut kelompok riset pasar McKinsey, sektor kuantum dapat bernilai hingga $97 miliar (£74 miliar) pada tahun 2035.

Sementara itu, nilai AI diperkirakan mencapai triliunan. Namun mereka berdua hidup di bawah bayang-bayang hype dan bubble bursting.

“Saya dulu percaya bahwa komputasi kuantum adalah teknologi yang paling digemari sampai kegilaan AI muncul,” canda Mr. Hopkins.

Para analis memperingatkan pada pertengahan Oktober bahwa beberapa saham kuantum besar bisa turun sebanyak 62%, sementara gemuruh gelembung AI semakin besar.

Quantum dan AI memiliki satu kesamaan lagi – kesalahan. Meskipun kita sekarang akrab dengan “ilusi” alat AI generatif, Quantum mengalami jenis kekeliruan yang berbeda.

Hal ini karena keadaan di mana partikel harus beroperasi sangatlah kritis. Perubahan sekecil apa pun pada lingkungan, termasuk cahaya dan kebisingan, dapat mengganggu mereka.

Sulit untuk mempertahankan lingkungan seperti itu. Minggu ini Elon Musk menyarankan pada X bahwa komputasi kuantum akan berjalan paling baik di “kawah bulan yang dibayangi secara permanen.”

Komputer kuantum tidak terlihat seperti mesin konvensional. Tidak ada cetak biru desain, namun saat ini jumlahnya sangat besar.

Mereka ada di laboratorium, dan format yang paling umum diadopsi tampaknya melibatkan semacam bentuk yang terinspirasi dari ubur-ubur.

Mereka memerlukan suhu dan laser yang sangat dingin. Ini bukan sesuatu yang mungkin Anda miliki di rumah, apalagi di saku Anda.

Mereka juga sedikit menakjubkan – para peneliti telah menemukan bahwa penggunaan berlian sintetis untuk membuat qubit, yang merupakan bahan dasar komputer kuantum, memungkinkan mereka beroperasi pada suhu yang mendekati suhu ruangan.

Perusahaan perhiasan mewah De Beers memiliki anak perusahaan bernama Element Six, yang mengklaim akan meluncurkan berlian tingkat kuantum serbaguna pertama di dunia pada tahun 2020. Dan perusahaan tersebut telah bekerja sama dengan Amazon Web Services untuk mengoptimalkan berlian buatan untuk jaringan mesin kuantum masa depan.

Meskipun mesin-mesin ini masih dalam tahap awal, diyakini ada sekitar 200 mesin di seluruh dunia (meskipun Tiongkok belum mengungkapkan berapa banyak yang dimilikinya) – hal ini tidak menghentikan para ahli kuantum untuk membuat klaim berani tentang kemampuan mereka.

“Kami akan menyentuh implikasi komputasi kuantum di hampir setiap bidang kehidupan kita sebagai konsumen,” kata Rajib Hazra, bos Quantinium, sebuah perusahaan yang baru-baru ini bernilai $10 miliar. Dia berbicara kepada podcast Tech Life BBC.

“Bidang komputasi kuantum, menurut saya, sama besarnya atau bahkan lebih besar dari AI ketika Anda melihat aplikasinya.”

Prof Sir Peter Knight adalah salah satu pakar kuantum terkemuka di Inggris. “Hal-hal yang diperlukan untuk menghitung usia alam semesta, bahkan dengan superkomputer paling canggih sekalipun, mungkin dapat dilakukan dalam hitungan detik,” kata Dr Jim Al-Khalili di The Life Scientific di Radio BBC 4.

Jadi apa sebenarnya hal-hal besar dan mengubah hidup yang dapat dilakukan mesin ketika sudah siap?

Seperti halnya AI, ada banyak penemuan kuantum untuk meningkatkan layanan kesehatan.

Komputer kuantum suatu hari nanti mungkin dapat dengan mudah berputar melalui kombinasi molekul yang tak ada habisnya untuk menghasilkan obat-obatan baru – sebuah proses yang saat ini memakan waktu bertahun-tahun jika menggunakan komputer klasik.

Sebagai gambaran tentang skala tersebut – pada bulan Desember 2024, Google meluncurkan chip kuantum baru bernama Willow, yang diklaim dapat memerlukan waktu lima menit untuk memecahkan masalah yang saat ini membutuhkan waktu 10 septillion tahun bagi superkomputer tercepat di dunia – atau mungkin memerlukan waktu 10 septillion tahun. 10.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 tahun.

Hazra mengatakan hal ini dapat membuka jalan bagi pengobatan yang dipersonalisasi, di mana alih-alih mendapatkan resep standar, Anda mendapatkan obat yang spesifik untuk tubuh Anda masing-masing, yang kemungkinan besar akan berhasil untuk Anda.

Hal ini juga berlaku pada proses kimia yang lebih luas, seperti cara-cara baru untuk memproduksi pupuk dengan lebih efisien, yang berpotensi memberikan dorongan besar bagi petani di seluruh dunia.

Sensor kuantum, yang menggunakan prinsip mekanika kuantum untuk mengukur sesuatu dengan sangat tepat, sudah ada dan ditemukan pada jam atom.

Pada tahun 2019, para ilmuwan di Universitas Nottingham menempatkannya dalam prototipe perangkat seukuran helm sepeda, dan menggunakannya dalam sistem baru untuk melakukan pemindaian otak non-invasif pada anak-anak dengan kondisi seperti epilepsi.

“Fondasi kognisi manusia sudah diletakkan pada dekade pertama kehidupan, namun keterbatasan teknologi pemindaian otak selalu membatasi cara untuk mempelajarinya,” kata peneliti Ryan Hill saat itu.

“Masalah khususnya adalah pergerakan dan fakta bahwa pemindai stasioner tradisional berukuran besar selalu mengharuskan pasien untuk diam sepenuhnya.

“Hal ini tidak hanya gagal memberikan gambaran akurat tentang kerja otak di lingkungan alami, tetapi juga memberikan batasan ketat pada siapa yang dapat dipindai, dan anak-anak merupakan tantangan terbesar.”

Tahun lalu, para ilmuwan di Imperial College London menguji alternatif navigasi satelit GPS pada jaringan tabung bawah tanah kota, yang dijuluki “kompas kuantum”.

GPS tidak berfungsi di bawah tanah tetapi bisa berfungsi – idenya adalah bahwa GPS dapat melacak dan menentukan objek dengan lebih akurat di mana saja di dunia, di atas atau di bawah bumi, tidak seperti sinyal GPS, yang dapat diblokir, macet, dan dipengaruhi oleh cuaca.

Dr Michael Cuthbert, direktur National Quantum Computing Centre di Inggris, mengatakan: “Perekonomian Inggris bergantung pada GPS sebesar £1 miliar per hari untuk lokasi, navigasi, dan pengaturan waktu – hal ini sering disebut sebagai persyaratan pertahanan – namun semua transaksi keuangan kita memerlukan stempel waktu untuk otentikasi,” kata Dr Michael Cuthbert.

“Menggunakan jam kuantum, giroskop, dan magnetometer memungkinkan kami membangun ketahanan terhadap gangguan dan spoofing pada sistem navigasi penting kami.”

National Grid berinvestasi dalam penelitian kuantum untuk melihat apakah hal ini dapat membantu dalam apa yang dikenal sebagai “pelepasan beban” – cara meningkatkan output ribuan generator dari berbagai sumber energi, mencegah pemadaman listrik, seiring naik dan turunnya permintaan secara real-time.

Dan Airbus bermitra dengan perusahaan kuantum Inggris IonQ untuk menguji algoritma berbasis kuantum yang dirancang untuk memuat kargo ke pesawat dengan lebih efisien. Sebuah pesawat terbang dapat menggunakan ribuan kg bahan bakar tambahan jika pusat gravitasinya hanya berubah sedikit.

Sejauh ini, baik-baik saja – tetapi kita juga perlu membicarakan rahasia.

Sudah diterima secara luas bahwa bentuk enkripsi saat ini – cara kita menyimpan data pribadi dan rahasia resmi – suatu hari nanti akan dipecahkan oleh teknologi kuantum, yang akan mampu melakukan setiap kombinasi yang mungkin dalam waktu singkat, hingga data menjadi sulit digunakan.

Negara-negara telah diketahui mencuri data terenkripsi satu sama lain dengan tujuan suatu hari nanti dapat memecahkan kodenya.

“Ini disebut panen sekarang, dekripsi nanti,” kata Prof Alan Woodward, pakar keamanan siber di Universitas Surrey.

“Teori tentang cara memecahkan bentuk enkripsi kunci publik yang ada menunggu komputer kuantum yang benar-benar berfungsi,” tambahnya.

“Risikonya sangat tinggi sehingga diyakini bahwa setiap orang kini perlu memperkenalkan enkripsi yang tahan kuantum.”

Saat komputer seperti itu ada kadang-kadang disebut Q-day. Perkiraan kedatangannya bervariasi, namun Brian Hopkins di Forrester mengatakan hal itu bisa terjadi segera – sekitar tahun 2030.

Perusahaan seperti Apple dan platform perpesanan aman Signal telah meluncurkan apa yang mereka yakini sebagai kunci enkripsi pasca-kuantum, namun hal tersebut tidak dapat diterapkan pada data yang ada yang dienkripsi dengan cara tradisional.

Dan ini sudah menjadi masalah. Pada bulan Oktober, Daniel Shiu, mantan kepala desain kriptografi di GCHQ, badan intelijen, keamanan, dan siber Inggris, mengatakan kepada Sunday Times bahwa “dapat dipastikan bahwa data hampir semua warga Inggris akan disusupi dalam serangan siber yang disponsori negara oleh Tiongkok” – dengan data tersebut disimpan pada saat data tersebut dapat disimpan.