Komputasi telah berjalan sangat jauh selama beberapa dekade terakhir. Kami berada di tengah revolusi teknologi, dengan mesin menjadi lebih maju dari tahun ke tahun. Dua penemuan yang sangat canggih, superkomputer dan komputer kuantum, memiliki banyak aplikasi dan potensi. Tapi apa perbedaan antara superkomputer dan komputer kuantum, dan mana yang lebih baik?
Apa itu Superkomputer?
Superkomputer adalah sistem yang sangat besar yang dapat menjangkau seluruh ruangan dalam ukuran. Mesin-mesin ini tidak terlihat seperti PC desktop atau laptop biasa. Sebaliknya, superkomputer terdiri dari kelompok besar prosesor, semuanya bekerja sama untuk mencapai tujuan tertentu.
Superkomputer pertama kali muncul pada 1960-an, setelah penciptaan CDC (Control Data Corporation) 6600. Ini dianggap sebagai superkomputer pertama yang pernah dibuat dan sekitar sepuluh kali lebih kuat daripada komputer standar pada saat itu. Tetapi banyak hal telah berjalan sangat jauh sejak saat itu.
Superkomputer saat ini sangat kuat, untuk sedikitnya. Tapi, tentu saja, ini semua relatif. CDC 6600 adalah sebuah fenomena dalam komputasi tetapi akan dianggap tidak istimewa hari ini. Lagi pula, hanya butuh setengah dekade untuk dikalahkan oleh CDC 7600. Jadi, ingatlah itu saat mempertimbangkan kekuatan superkomputer saat ini.
Seperti PC Anda sendiri, superkomputer dapat memproses dan menyimpan data, tetapi lebih dari itu. Mesin-mesin ini dapat melakukan kalkulasi dan simulasi yang sangat kompleks yang tidak pernah dapat dicapai oleh manusia atau komputer yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Mereka juga dapat dengan cepat menjalankan proses yang mungkin membutuhkan waktu berbulan-bulan atau bertahun-tahun untuk diselesaikan oleh komputer biasa.
Misalnya, superkomputer modern dapat memprediksi hasil ledakan nuklir, menghasilkan model otak yang sangat kompleks, dan bahkan melakukan simulasi asal mula alam semesta. Kemampuan mesin ini cukup mencengangkan dan telah terbukti membantu dalam berbagai industri yang berbeda.
Namun, pada intinya, superkomputer memiliki mur dan baut yang sama dengan komputer biasa. Perbedaannya adalah komputer ini sangat besar dan terdiri dari ribuan atau ratusan ribu CPU (central processing unit), dan karena itu memiliki kekuatan pemrosesan yang jauh lebih tinggi daripada PC standar Anda. Komputer yang Anda gunakan setiap hari mungkin memiliki beberapa core CPU, dengan beberapa hanya memiliki satu. Jadi, bayangkan apa yang bisa dicapai jika kekuatannya ditingkatkan berkali-kali lipat.
Superkomputer sangat menarik tetapi sangat mahal untuk dibangun dan dipelihara. Jutaan dolar dapat dicurahkan ke dalam satu superkomputer, dan sejumlah besar daya listrik diperlukan untuk membuatnya tetap beroperasi.
Dan bahkan mesin yang sangat canggih ini memiliki keterbatasan. Khususnya, kemampuan superkomputer terbatas pada ukurannya. superkomputer saat ini sudah besar dan biaya banyak uang untuk beroperasi. Jadi, semakin besar superkomputer, semakin mahal harganya.
Selain itu, superkomputer menghasilkan panas dalam jumlah besar yang perlu dihilangkan untuk mencegah panas berlebih. Secara keseluruhan, penggunaan superkomputer adalah proses yang sangat mahal dan melelahkan. Selain itu, ada beberapa masalah yang tidak dapat diselesaikan oleh superkomputer hanya karena terlalu rumit.
Namun, pemain yang relatif baru dalam permainan komputasi dapat memiliki kemampuan untuk melampaui superkomputer dan mencapai apa yang tidak dapat mereka capai: komputer kuantum.
Apa Itu Komputer Kuantum?
Itu konsep komputasi kuantum pertama kali muncul pada tahun 1980-an. Pada masa ini, perintis seperti Richard Benioff, Richard Feynman, dan Yuri Manin berkontribusi dalam mengembangkan teori komputasi kuantum. Tetapi pada titik waktu ini, komputasi kuantum hanyalah sebuah ide dan tidak pernah diterapkan di dunia nyata.
Delapan belas tahun kemudian, pada tahun 1998, Isaac Chuang, Neil Gershenfeld, dan Mark Kubinec menciptakan komputer kuantum pertama. Kecepatan pemrosesan komputer ini belum sempurna dibandingkan dengan komputer kuantum tercanggih saat ini, tetapi pengembangan mesin jenis pertama ini sangat revolusioner.
Seperti yang Anda lihat pada gambar di atas, komputer kuantum tidak terlihat seperti komputer biasa. Ini karena mereka beroperasi dengan cara yang sangat berbeda. Sementara komputer dan superkomputer menggunakan kode biner untuk menyimpan informasi, komputer kuantum menggunakan satuan kecil yang dikenal sebagai qubit (atau bit kuantum).
Qubit sangat kecil. Mereka terbuat dari sistem kuantum yang lebih kecil, seperti proton dan elektron, komponen dasar atom. Apa yang hebat tentang qubit adalah bahwa mereka dapat ada di banyak negara sekaligus. Mari kita uraikan ini.
Kode biner hanya itu, biner. Ini berarti bahwa bit hanya dapat eksis sebagai nol atau satu, yang dapat membatasi saat melakukan proses lanjutan. Di sisi lain, Qubit dapat eksis secara bersamaan di banyak status, yang dikenal sebagai superposisi kuantum. Qubit juga dapat mencapai keterikatan kuantum, di mana pasangan qubit saling terhubung.
Menggunakan superposisi kuantum, komputer kuantum dapat mempertimbangkan beberapa konfigurasi qubit sekaligus, membuatnya lebih mudah untuk memecahkan masalah yang sangat kompleks. Dan, melalui keterikatan kuantum, dua qubit dapat eksis dalam keadaan yang sama dan saling memengaruhi dengan cara yang dapat diprediksi secara matematis. Ini berkontribusi pada kemampuan pemrosesan komputer kuantum.
Secara keseluruhan, kemampuan untuk mempertimbangkan banyak status secara bersamaan memberi komputer kuantum kemampuan potensi untuk memecahkan perhitungan yang sangat kompleks dan menjalankan simulasi yang sangat canggih.
Berbagai perusahaan saat ini sedang mengerjakan pengembangan komputer kuantum, termasuk IBM dan Google. Misalnya, sesuai Ilmuwan Baru, pada tahun 2019, Google mengklaim bahwa komputer kuantumnya, Sycamore, melampaui superkomputer dalam kemampuannya. Google menyatakan bahwa, dalam 200 detik, Sycamore dapat memecahkan perhitungan yang membutuhkan superkomputer 10.000 tahun untuk menyelesaikannya.
Tapi hanya dua tahun kemudian, sekali lagi, sesuai Ilmuwan Baru, algoritma non-kuantum dikembangkan di Cina yang memungkinkan komputer biasa untuk menyelesaikannya masalah yang sama hanya dalam beberapa jam, artinya superkomputer pasti mampu menyelesaikannya, juga.
Jadi, ada "jika" besar yang menggantung di seluruh bidang komputasi kuantum. Teknologi ini masih sangat banyak dalam tahap awal dan memiliki jalan panjang sebelum dapat diandalkan sebagai alternatif superkomputer.
Komputer kuantum sangat sulit dibuat dan diprogram dan masih memiliki tingkat kesalahan yang tinggi. Selain itu, kekuatan pemrosesan komputer kuantum saat ini membuat mereka sama sekali tidak cocok untuk aplikasi biasa. Akibatnya, ada banyak kesulitan yang harus dilalui komputasi kuantum sebelum menjadi teknologi yang andal dan banyak digunakan.
Superkomputer Adalah Tujuan untuk Saat Ini
Sementara komputer kuantum memiliki potensi untuk melampaui superkomputer, ini sebagian besar masih hipotetis. Suatu hari, kita mungkin melihat kemajuan komputasi kuantum ke titik di mana superkomputer tidak lagi diperlukan. Tidak dapat disangkal bahwa perkembangan besar telah dibuat di bidang ini. Tetapi untuk saat ini, komputer kuantum masih dalam tahap awal, dan mungkin perlu beberapa dekade untuk menjadi arus utama.