Departemen Energi AS Luncurkan Kompetisi Komputer Kuantum Senilai US$215 Juta untuk Dorong Teknologi Toleransi Kesalahan

Departemen Energi AS (DOE) telah meluncurkan sebuah kompetisi dengan rencana menyediakan dana hingga US$215 juta untuk mempercepat pengembangan komputer kuantum toleran kesalahan yang mampu memecahkan masalah ilmiah di luar jangkauan komputasi konvensional. Kompetisi Quantum Genesis Q Competition ini mengundang proposal dari pihak swasta untuk membangun dan mengoperasikan komputer kuantum relevan secara ilmiah yang memiliki sedikitnya 100 qubit logis dan mampu menjalankan ratusan juta operasi toleran kesalahan. Lembaga tersebut mengumumkan rencana ini pada 17 September.

Dari qubit yang rapuh menuju komputer kuantum yang bermanfaat, komputer kuantum saat ini tersusun atas qubit fisika yang sangat rentan terhadap kesalahan akibat kebisingan dan cacat. Komputasi kuantum toleran kesalahan dirancang untuk mengatasi hal tersebut dengan menyandikan informasi ke dalam beberapa qubit fisika guna membentuk qubit logis yang lebih andal, sekaligus menerapkan teknik koreksi kesalahan agar komputasi dapat terus berjalan meskipun terjadi kesalahan individual. Karakteristik inilah yang menjadikan target DOE tersebut signifikan. Kompetisi ini tidak hanya berfokus pada jumlah qubit fisika dalam sebuah komputer, melainkan menitikberatkan pada sistem yang mampu menunjukkan komputasi berguna dengan sedikitnya 100 qubit logis.

Pentingnya Komputasi Kuantum Toleran Kesalahan

Menurut DOE, sistem tersebut harus mampu menjalankan ratusan juta operasi toleran kesalahan dan menunjukkan penerapan di bidang kimia, ilmu material, fisika, serta matematika terapan. Target ini dibangun di atas inisiatif Quantum Genesis yang lebih luas dari DOE, yang diumumkan pada Juni dengan tujuan mengembangkan dan mengoperasikan kemampuan komputasi kuantum toleran kesalahan yang relevan secara ilmiah pada tahun 2028.

Struktur Hadiah Kompetisi

Kompetisi ini berlangsung dalam dua tahap. Tahap pertama menawarkan hadiah tetap hingga US$1,5 juta per pemenang untuk tonggak pengembangan awal. Tahap kedua memperkenalkan struktur hadiah berbasis kinerja dengan skala lebih besar. Sebuah kumpulan hadiah sebesar US$100 juta akan dibagikan kepada para peserta yang memamerkan komputer kuantum relevan secara ilmiah generasi pertama dengan sedikitnya 100 qubit logis. Ada pula dua kumpulan hadiah tambahan masing-masing senilai US$50 juta untuk sistem yang memamerkan 150 dan 200 qubit logis. Berdasarkan pernyataan lembaga tersebut, total dana program mencapai US$215 juta, yang mencakup US$2,5 juta untuk tahun fiskal 2026, sementara dana untuk beberapa tahun ke depan akan bergantung pada alokasi Kongres.

Pendaftaran terbuka bagi pihak swasta, dengan batas akhir pengajuan pada 19 Oktober 2026. DOE akan menggelar webinar informatif pada 25 September bagi para calon pendaftar.

Departemen tersebut juga tengah membangun laboratorium independen senilai US$45 juta untuk verifikasi dan pengujian komputasi berkinerja tinggi kuantum di laboratorium nasionalnya. Platform pengujian ini dirancang untuk menyediakan peralatan yang dibutuhkan guna melakukan karakterisasi serta verifikasi independen atas berbagai komponen sistem komputasi kuantum, mulai dari perangkat keras fisika, gerbang kuantum, hingga arsitektur logis, algoritma, dan sistem kontrol klasik. Lembaga tersebut menyatakan bahwa infrastruktur ini akan mendukung Kompetisi Quantum Genesis, sekaligus membantu menghubungkan komputasi kuantum dengan kemampuan komputasi berkinerja tinggi yang sudah dimiliki departemen. Rencana laboratorium ini juga mencakup US$14 juta untuk tahun fiskal 2026.

Misi Quantum Genesis bertujuan menggabungkan komputasi canggih, kecerdasan buatan, dan teknologi kuantum untuk mempercepat penemuan ilmiah. Pengumuman Quantum Genesis sebelumnya dari DOE menguraikan tujuan akhir untuk mengintegrasikan sistem kuantum dengan infrastruktur superkomputasi yang sudah dimiliki departemen serta infrastruktur pasca-superkomputasi di masa depan. Namun, tantangan saat ini adalah menunjukkan sistem toleran kesalahan yang mampu melampaui tolok ukur laboratorium serta menjalankan operasi berskala besar secara andal untuk persoalan yang menjadi perhatian para ilmuwan. Kompetisi Quantum Genesis dirancang untuk menguji kemampuan tersebut.

Tantangan di Masa Depan Teknologi Komputasi Kuantum

Pengembangan komputasi kuantum menghadapi berbagai tantangan, dengan teknologi toleran kesalahan menjadi salah satu aspek krusial. Qubit saat ini sensitif terhadap kebisingan lingkungan, yang membatasi penerapan praktisnya. Kompetisi yang digelar Departemen Energi AS tidak hanya menyediakan dukungan pendanaan, tetapi juga mendorong partisipasi sektor swasta yang akan mempercepat kemajuan teknologi komputasi kuantum. Melalui pendirian laboratorium verifikasi komputasi berkinerja tinggi kuantum, DOE berharap dapat meningkatkan keandalan komputasi kuantum dan mengintegrasikannya dengan kemampuan komputasi yang sudah ada—suatu hal yang penting bagi penelitian ilmiah di masa depan.