VTT, kelompok riset Finish, mengumumkan bulan lalu bahwa mereka telah menghubungkan komputer kuantum kecil ke superkomputer klasik terkuat di Eropa. Berikut detailnya: Komputer kuantum VTT adalah mesin 5-qubit yang disebut HELMI, dan LUMI adalah superkomputer pan-Eropa yang menempati urutan ketiga dalam daftar Top500. Keduanya terletak di Finlandia. Menggabungkan fungsionalitas terbaik HELMI dan LUMI untuk menawarkan layanan hybrid memungkinkan para peneliti untuk menggunakan properti komputasi unik komputer kuantum dengan lebih baik—dan yang terpenting, mempelajari cara memanfaatkannya untuk memecahkan masalah di masa depan.

Komputer kuantum secara teori dapat melakukan operasi tertentu dan menyelesaikan tugas yang berbeda jauh lebih cepat daripada komputer tradisional, tetapi mereka masih jauh dari mencapai potensi penuhnya. Sementara komputer tradisional menggunakan bit biner—yang bisa berupa nol atau satu—untuk melakukan semua perhitungannya, komputer kuantum menggunakan qubit yang bisa berupa nol, satu, atau keduanya sekaligus. Sesulit apa pun kedengarannya, hal-hal menjadi lebih rumit ketika Anda menganggap bahwa qubit dapat dijerat, diputar, dan dimanipulasi dengan cara kuantum lain untuk membawa informasi tambahan. Semua ini untuk mengatakan bahwa komputer kuantum bukan hanya komputer biasa dengan digit ekstra untuk dimainkan: mereka menyediakan cara kerja yang sama sekali berbeda yang memiliki kekuatan dan kelemahannya sendiri.

Di kolom pro, komputer kuantum harus dapat membuat tugas komputasi yang saat ini sangat sulit yang biasanya melibatkan penyelesaian masalah aljabar linier secara signifikan lebih mudah.

Salah satu contoh besar adalah pemfaktoran, di mana komputer harus membagi bilangan yang sangat panjang menjadi dua bilangan yang sama dengan bilangan itu ketika dikalikan bersama. (Misalnya, faktor dari 21 adalah 3 dan 7.) Ini adalah tugas yang sangat intensif sumber daya untuk komputer tradisional, itulah sebabnya ini menjadi inti dari hampir semua algoritme enkripsi yang banyak digunakan saat ini. Semua kata sandi, transaksi perbankan, dan rahasia penting perusahaan kami dilindungi oleh fakta bahwa komputer saat ini payah dalam memfaktorkan angka yang besar. Komputer kuantum, bagaimanapun, secara teoritis jauh lebih baik dalam memfaktorkan angka besar, dan komputer yang cukup kuat dapat merobek lapisan enkripsi yang melindungi kehidupan digital. Itu sebabnya Pemerintah AS telah berupaya mengembangkan algoritme kriptografi tahan-kuantum.

[Related: Quantum computers could break encryption. The US government is trying to prevent that.]

Memecah enkripsi hanyalah puncak gunung es dalam hal masalah baru yang dapat diatasi oleh mesin ini. Komputer kuantum juga menjanjikan untuk memodelkan fenomena kompleks di alam, mendeteksi penipuan kartu kredit, dan menemukan materi baru. Menurut VTT, mereka dapat digunakan untuk memprediksi peristiwa jangka pendek, seperti cuaca atau pola perdagangan.

Di kolom kontra, komputer kuantum sulit digunakan, memerlukan pengaturan yang sangat terkontrol untuk beroperasi, dan harus bersaing dengan “dekoherensi” atau kehilangan status kuantumnya yang memberikan hasil yang aneh. Mereka juga langka, mahal, dan untuk sebagian besar tugas, jauh lebih efisien daripada komputer tradisional.

Namun, banyak dari masalah ini dapat diimbangi dengan menggabungkan komputer kuantum dengan komputer tradisional, seperti yang telah dilakukan VTT. Para peneliti dapat membuat algoritme hibrid yang memiliki LUMI, superkomputer tradisional, menangani bagian-bagian yang dapat dilakukannya dengan sangat baik sambil menyerahkan apa pun yang dapat bermanfaat dari komputasi kuantum ke HELMI. LUMI kemudian dapat mengintegrasikan hasil perhitungan kuantum HELMI, melakukan perhitungan tambahan yang diperlukan atau bahkan mengirim lebih banyak perhitungan ke HELMI, dan mengembalikan hasil lengkapnya kepada para peneliti.

Finlandia sekarang adalah salah satu dari sedikit negara di dunia yang memiliki komputer kuantum dan superkomputer, dan LUMI adalah superkomputer berkemampuan kuantum yang paling kuat. Sementara komputer kuantum masih jauh dari layak secara komersial, program penelitian terintegrasi semacam ini cenderung mempercepat kemajuan. VTT saat ini sedang mengembangkan komputer kuantum 20-qubit dengan pemutakhiran 50-qubit yang direncanakan untuk tahun 2024.