Neutral Atom Quantum Computing: Terobosan 96 Logical Qubits dari QuEra

Telset.id – Neutral atom quantum computing mencatatkan lompatan signifikan di awal 2026. QuEra, perusahaan rintisan dari Harvard dan MIT, berhasil memverifikasi rekor dunia 96 logical qubit dari hanya 448 atom fisik. Capaian ini menggandakan rekor sebelumnya dan menjadi demonstrasi paling jelas dari arsitektur gate-based dan zoned architecture yang menjadi andalan teknologi ini.

Pencapaian ini bukan sekadar angka. Dalam dunia komputasi kuantum, logical qubit adalah unit komputasi yang telah dikoreksi kesalahannya (error-corrected) dan dapat dirangkai untuk menyelesaikan masalah nyata. Semakin banyak logical qubit yang stabil, semakin dekat kita pada komputer kuantum yang benar-benar mengungguli komputer klasik untuk aplikasi komersial.

Neutral atom sendiri adalah salah satu dari beberapa pendekatan dalam membangun komputer kuantum. Berbeda dengan superconducting qubit yang membutuhkan suhu sangat dingin (sekitar 10-20 millikelvin) atau trapped ion yang menggunakan medan elektromagnetik, neutral atom menggunakan laser yang sangat terfokus—disebut optical tweezers—untuk menjebak atom tunggal dalam susunan spasial yang presisi. Setiap atom yang terjebak berfungsi sebagai qubit, dengan informasi dikodekan dalam keadaan elektronik internal atom tersebut.

Apa yang Membuat Neutral Atom Berbeda?

Keunggulan struktural pertama adalah identitas atomik. Setiap atom rubidium-87 identik secara fisika satu sama lain. Superconducting qubit adalah perangkat buatan dengan ketidaksempurnaan fabrikasi individual, sehingga memerlukan kalibrasi per-qubit. Atom netral tidak memerlukan proses semacam itu—keseragaman adalah jaminan fisika, bukan prestasi teknik.

Keunggulan kedua adalah rekonfigurabilitas. Tidak seperti chip superconducting di mana konektivitas qubit ditentukan oleh kabel fisik saat fabrikasi dan tidak dapat diubah, susunan atom netral dapat diprogram ulang secara dinamis di tengah komputasi. Atom dapat dipindahkan secara fisik dari satu wilayah susunan ke wilayah lain, ditempatkan berdekatan untuk operasi gerbang, dan dikembalikan ke penyimpanan terisolasi setelahnya. Konektivitas prosesor ditentukan oleh perangkat lunak, bukan perangkat keras.

Arsitektur ini memungkinkan apa yang disebut zoned architecture, yang membagi susunan atom menjadi tiga wilayah fungsional: zona penyimpanan (storage zones) untuk atom yang tidak sedang dioperasikan, zona penjalinan (entangling zones) untuk melakukan gerbang dua-qubit, dan zona pembacaan (readout zones) untuk mengukur ancilla qubit tanpa mengganggu komputasi yang sedang berlangsung.

QuEra: Pemimpin dalam Error Correction

QuEra didirikan pada tahun 2021 dari penelitian kelompok Profesor Mikhail Lukin di MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms. Perusahaan ini telah mengumpulkan pendanaan lebih dari $507 juta, termasuk Seri B senilai $230 juta pada Desember 2025 yang didukung oleh Google Quantum AI, SoftBank Vision Fund, dan NVIDIA NVentures. Sistem komersial pertamanya, Aquila—prosesor analog 256-qubit—diluncurkan di Amazon Braket pada 2022 dan tetap menjadi sistem atom netral yang paling banyak diakses berdasarkan jam pengguna eksternal.

Rekor 96 logical qubit pada Januari 2026 adalah puncak dari kolaborasi Harvard-MIT-QuEra-NIST yang sebelumnya mendemonstrasikan 48 logical qubit di jurnal Nature pada 2023. Makalah tersebut tetap menjadi makalah yang paling banyak dikutip di bidang ini dan menetapkan atom netral sebagai pemimpin dalam koreksi kesalahan kuantum.

Pada Juni 2026, QuEra dan AWS mengumumkan kemitraan yang diperluas untuk membawa Libra—sistem fault-tolerant pertama QuEra—ke Amazon Braket pada tahun 2028. Libra menargetkan 256 logical qubit yang telah dikoreksi kesalahan pada “megaquop scale,” atau satu juta operasi logis kuantum yang andal pada tingkat kesalahan logis 10⁻⁶. Generasi berikutnya, yang secara longgar disebut “gigaquop-scale” (satu miliar operasi logis yang andal), digambarkan sebagai ambang batas untuk aplikasi komersial pertama.

Keputusan Google untuk berinvestasi di Seri B QuEra dan secara bersamaan meluncurkan program atom netralnya sendiri di Boulder, Colorado, pada awal 2026—sementara chip superconducting Willow tetap menjadi sistem produksinya—merupakan salah satu sinyal validasi eksternal terkuat yang diterima modalitas ini.

Atom Computing: Logical Qubit sebagai Unit Penjualan

Atom Computing, didirikan pada 2018 di Berkeley, California oleh Dr. Ben Bloom, telah mengumpulkan pendanaan lebih dari $300 juta. Strategi komersial perusahaan ini terkait erat dengan kemitraan strategis dengan Microsoft, yang platform Azure Quantum-nya menyediakan tumpukan perangkat lunak koreksi kesalahan yang berada di antara perangkat keras fisik Atom dan lapisan aplikasi.

Pada Oktober 2023, perusahaan mencetak rekor dunia dengan susunan 1.225 situs dan 1.180 qubit—platform berbasis gerbang pertama dari modalitas apa pun yang melampaui 1.000 qubit. Demonstrasi bersama dengan Microsoft pada November 2024 menghasilkan 24 logical qubit yang terjerat dengan ketelitian gerbang dua-qubit 99,6%, dan 28 logical qubit yang menjalankan algoritma tolok ukur dengan koreksi kesalahan waktu nyata.

Produk paling signifikan secara komersial adalah Magne—yang saat ini sedang dipasang di QuNorth, inisiatif kuantum Nordik yang didanai oleh EIFO Denmark dan Novo Nordisk Foundation, dan diharapkan beroperasi pada awal 2027. Magne menargetkan sekitar 50 logical qubit dari 1.225 qubit fisik. Ini adalah, menurut deskripsi Atom Computing, komputer kuantum komersial pertama yang dikirimkan dengan logical qubit sebagai spesifikasi utamanya—bukan jumlah qubit fisik, melainkan logical qubit yang telah dikoreksi kesalahan sebagai unit penjualan. Pergeseran dalam kerangka komersial ini penting sebagai sinyal ke mana industri bergerak.

Pasqal: Pendekatan Analog dan Infrastruktur HPC

Pasqal didirikan pada 2019 di Paris, muncul dari Institut d’Optique Graduate School dan didirikan bersama oleh Profesor Alain Aspect—penerima Hadiah Nobel Fisika 2022 untuk karya fundamental tentang keterikatan kuantum. Perusahaan ini telah mengumpulkan pendanaan lebih dari $300 juta dan melayani lebih dari 25 klien.

Jika QuEra adalah pelopor ilmiah dan langkah pembeda Atom Computing adalah model pengembangan bersama dengan Microsoft, pembeda Pasqal adalah komersial dan infrastruktural. Perusahaan telah menggunakan prosesor atom netral langsung di pusat komputasi kinerja tinggi sebagai co-processor. Sistem dipasang di GENCI di Prancis, Forschungszentrum Jülich di Jerman, dan CINECA di Italia. Pendapatan pada 2025 mencapai €16,5 juta dalam pemesanan komersial, dengan klien termasuk Crédit Agricole CIB (optimalisasi portofolio dan harga derivatif), Thales (perencanaan konstelasi satelit), EDF (optimalisasi sistem energi), dan CMA-CGM (rute logistik maritim).

Perbedaan dalam pendekatan Pasqal adalah bahwa perusahaan belum menggunakan arsitektur digital berbasis gerbang, melainkan arsitektur analog. Daripada mengeksekusi urutan diskrit operasi qubit, sistem yang digunakan Pasqal mengembangkan seluruh susunan atom sebagai sistem kuantum kontinu—memprogram fisika secara langsung, daripada menerjemahkan masalah menjadi instruksi sirkuit.

Rasio Fisik-ke-Logis: Keunggulan Neutral Atom

Jumlah qubit fisik mentah telah mendominasi berita utama komputasi kuantum selama bertahun-tahun. Namun metrik yang semakin menentukan perlombaan toleransi kesalahan adalah rasio qubit fisik yang diperlukan untuk menghasilkan satu logical qubit—unit komputasi yang telah dikoreksi kesalahan yang andal.

Untuk superconducting qubit dan trapped ion, rasionya sekitar 1.000:1. Untuk pendekatan fotonik, rasionya berkisar 100:1. Namun untuk neutral atom quantum computing, pendekatan QuEra saat ini berada di sekitar 5:1. Angka-angka ini lebih seperti apel dan jeruk, tetapi memberikan gambaran kasar tentang posisi teknologi saat ini.

Implikasi untuk Masa Depan

Bidang atom netral telah bergerak dengan kecepatan yang tidak biasa. Modalitas ini beralih dari sistem penelitian 256 qubit fisik di AWS pada 2022 menjadi rekor dunia 96 logical qubit yang terverifikasi pada awal 2026, penjualan logical qubit komersial pertama yang dipasang di Denmark, dan sistem cloud fault-tolerant 256 logical qubit yang diumumkan untuk 2028. Laju ini tidak banyak diantisipasi bahkan dua tahun lalu.

Titik konvergensi untuk semua pendekatan adalah sama: sistem fault-tolerant yang telah dikoreksi kesalahan sekitar akhir 2020-an hingga awal 2030-an, sebagai cakrawala untuk komputer yang benar-benar mengungguli komputer klasik pada masalah yang bermakna secara komersial. Yang membedakan jalur atom netral adalah kombinasi konektivitas yang ditentukan perangkat lunak yang memungkinkan kode koreksi kesalahan yang efisien, waktu koherensi dalam hitungan detik, dan perangkat keras yang mulai terlihat seperti sesuatu yang dapat digunakan di lingkungan pusat data konvensional.

Inisiatif Quantum Benchmarking DARPA—metrik validasi eksternal berulang—telah memilih QuEra untuk Tahap A dan Tahap B, dan Atom Computing untuk Tahap B. Ini menempatkan bidang atom netral dalam braket yang tervalidasi sama dengan IBM, IonQ, Quantinuum, dan Xanadu.