IBM dan University of Chicago Tunjukkan Keunggulan Kuantum Terverifikasi dengan Qubit Logika Terkoreksi Kesalahan

IBM dan peneliti di University of Chicago mengumumkan pada 30 Juli apa yang mereka sebut sebagai demonstrasi keunggulan kuantum sejati: sebuah komputasi yang berjalan melampaui jangkauan praktis metode simulasi klasik terbaik sekaligus memberikan keyakinan yang dapat diverifikasi bahwa hasilnya benar. Pencapaian ini, yang dijelaskan dalam makalah berjudul 'Sampling hard circuits with verifiably high fidelity,' mengatasi masalah yang telah mengganggu klaim keunggulan kuantum sebelumnya, yaitu membuktikan bahwa suatu hasil akurat ketika tidak ada komputer klasik yang dapat memeriksanya hanya dengan mengulang perhitungan.

Tim menggunakan metode koreksi kesalahan baru untuk mengkodekan 70 qubit logika, melindunginya dari noise yang biasanya merusak perhitungan kuantum, dan menggunakannya untuk menjalankan 2.415 operasi logika dua-qubit dan 468 'gerbang T' logika, keduanya merupakan tolok ukur seberapa kompleks suatu sirkuit kuantum. Seluruh komputasi selesai dalam sekitar 15 menit, waktu eksekusi yang menurut para peneliti akan membutuhkan waktu yang tidak mungkin dicapai menggunakan metode komputasi klasik terkemuka. Yang penting, tingkat kesalahan logika yang dicapai sekitar sepuluh kali lebih rendah daripada tingkat kesalahan fisik yang mendasarinya, menunjukkan bahwa skema koreksi kesalahan itu sendiri bekerja sebagaimana dimaksud bahkan dalam skala besar.

Hasil ini digambarkan sebagai salah satu demonstrasi koreksi kesalahan terbesar yang pernah dilakukan dan langkah menuju komputer kuantum yang dapat dipercaya untuk masalah di luar jangkauan superkomputer biasa, bukan sekadar lebih cepat dalam tugas-tugas khusus yang sulit diverifikasi. Para peneliti mengatakan bahwa metode verifikasi yang dikembangkan bersamaan dengan komputasi itu sendiri, bukan hanya skala mentah qubit yang digunakan, adalah yang membedakan hasil ini dari klaim keunggulan kuantum sebelumnya yang menghadapi skeptisisme mengenai apakah hasilnya dapat dikonfirmasi secara independen.