Dalam eksperimen terbaru, Jiuzhang 4.0 berhasil melakukan programmable 3.050‑photon Gaussian boson sampling, yang menjadi rekor baru dalam teknologi informasi kuantum optik .

Beberapa detail teknis dari sistem ini meliputi:

• 1.024 sumber cahaya squeezed‑state sebagai input kuantum
• Prosesor fotonik dengan 8.176 mode yang dapat diprogram
• Deteksi hingga 3.050 foton dalam satu eksperimen

Arsitektur tersebut dirancang untuk mengurangi masalah besar dalam komputasi kuantum fotonik, yaitu kehilangan foton (photon loss), yang dapat merusak hasil perhitungan kuantum .

Peningkatan dibanding Jiuzhang 3.0

Jiuzhang 4.0 merupakan penerus dari Jiuzhang 3.0 yang diumumkan pada 2023.

Perbandingan utama:

• Jiuzhang 3.0: sekitar 255 foton terdeteksi dalam eksperimen GBS
• Jiuzhang 4.0: hingga 3.050 foton, lebih dari sepuluh kali lipat peningkatan skala

Selain skala foton yang jauh lebih besar, Jiuzhang 4.0 juga diperkenalkan sebagai prosesor fotonik yang dapat diprogram, memungkinkan konfigurasi eksperimen yang lebih fleksibel dibanding generasi sebelumnya .

Peningkatan ini penting karena semakin banyak foton yang terlibat, semakin sulit pula simulasi yang harus dilakukan oleh komputer klasik.

Perbandingan dengan superkomputer klasik

Penelitian yang dilaporkan menyebutkan bahwa Jiuzhang 4.0 dapat menyelesaikan tugas Gaussian boson sampling tertentu lebih dari 10^54 kali lebih cepat dibanding superkomputer klasik paling kuat di dunia saat ini .

Eksperimen Gaussian boson sampling sebelumnya sudah menunjukkan perbedaan skala yang sangat besar. Studi lain menunjukkan bahwa simulasi klasik untuk eksperimen GBS yang berjalan beberapa menit dapat memerlukan waktu hingga ratusan juta tahun pada algoritma klasik terbaik sebelum optimasi baru ditemukan .

Karena itu, eksperimen berskala besar seperti Jiuzhang 4.0 sering dipakai untuk menguji batas kemampuan komputasi klasik.

Mengapa pencapaian ini penting

Gaussian boson sampling bukanlah komputasi kuantum serbaguna. Ia lebih merupakan eksperimen khusus untuk membuktikan keunggulan komputasi kuantum pada jenis masalah tertentu.

Namun, pencapaian Jiuzhang 4.0 tetap penting karena:

• menunjukkan bahwa perangkat kuantum fotonik dapat ditingkatkan skalanya secara signifikan
• memperkuat bukti eksperimen tentang quantum computational advantage
• membantu menguji sistem kuantum dalam kondisi realistis yang memiliki noise dan kehilangan foton

Meski demikian, Jiuzhang 4.0 belum merupakan komputer kuantum universal yang tahan kesalahan (fault‑tolerant). Ia masih merupakan prototipe penelitian yang dirancang untuk eksperimen komputasi kuantum tertentu .

Secara sederhana, Jiuzhang 4.0 menandai langkah besar dalam pengembangan komputer kuantum fotonik—mendorong batas kemampuan teknologi dan memperjelas seberapa jauh komputasi kuantum dapat melampaui metode klasik pada tugas tertentu.

Dalam eksperimen terbaru, Jiuzhang 4.0 berhasil melakukan programmable 3.050‑photon Gaussian boson sampling, yang menjadi rekor baru dalam teknologi informasi kuantum optik .

Beberapa detail teknis dari sistem ini meliputi:

• 1.024 sumber cahaya squeezed‑state sebagai input kuantum
• Prosesor fotonik dengan 8.176 mode yang dapat diprogram
• Deteksi hingga 3.050 foton dalam satu eksperimen

Arsitektur tersebut dirancang untuk mengurangi masalah besar dalam komputasi kuantum fotonik, yaitu kehilangan foton (photon loss), yang dapat merusak hasil perhitungan kuantum .

Peningkatan dibanding Jiuzhang 3.0

Jiuzhang 4.0 merupakan penerus dari Jiuzhang 3.0 yang diumumkan pada 2023.

Perbandingan utama:

• Jiuzhang 3.0: sekitar 255 foton terdeteksi dalam eksperimen GBS
• Jiuzhang 4.0: hingga 3.050 foton, lebih dari sepuluh kali lipat peningkatan skala

Selain skala foton yang jauh lebih besar, Jiuzhang 4.0 juga diperkenalkan sebagai prosesor fotonik yang dapat diprogram, memungkinkan konfigurasi eksperimen yang lebih fleksibel dibanding generasi sebelumnya .

Peningkatan ini penting karena semakin banyak foton yang terlibat, semakin sulit pula simulasi yang harus dilakukan oleh komputer klasik.

Perbandingan dengan superkomputer klasik

Penelitian yang dilaporkan menyebutkan bahwa Jiuzhang 4.0 dapat menyelesaikan tugas Gaussian boson sampling tertentu lebih dari 10^54 kali lebih cepat dibanding superkomputer klasik paling kuat di dunia saat ini .

Eksperimen Gaussian boson sampling sebelumnya sudah menunjukkan perbedaan skala yang sangat besar. Studi lain menunjukkan bahwa simulasi klasik untuk eksperimen GBS yang berjalan beberapa menit dapat memerlukan waktu hingga ratusan juta tahun pada algoritma klasik terbaik sebelum optimasi baru ditemukan .

Karena itu, eksperimen berskala besar seperti Jiuzhang 4.0 sering dipakai untuk menguji batas kemampuan komputasi klasik.

Mengapa pencapaian ini penting

Gaussian boson sampling bukanlah komputasi kuantum serbaguna. Ia lebih merupakan eksperimen khusus untuk membuktikan keunggulan komputasi kuantum pada jenis masalah tertentu.

Namun, pencapaian Jiuzhang 4.0 tetap penting karena:

• menunjukkan bahwa perangkat kuantum fotonik dapat ditingkatkan skalanya secara signifikan
• memperkuat bukti eksperimen tentang quantum computational advantage
• membantu menguji sistem kuantum dalam kondisi realistis yang memiliki noise dan kehilangan foton

Meski demikian, Jiuzhang 4.0 belum merupakan komputer kuantum universal yang tahan kesalahan (fault‑tolerant). Ia masih merupakan prototipe penelitian yang dirancang untuk eksperimen komputasi kuantum tertentu .

Secara sederhana, Jiuzhang 4.0 menandai langkah besar dalam pengembangan komputer kuantum fotonik—mendorong batas kemampuan teknologi dan memperjelas seberapa jauh komputasi kuantum dapat melampaui metode klasik pada tugas tertentu.