Google Quantum AI berhasil kurangi kesalahan 40-kali dengan magic state cultivation

Google Quantum AI mengumumkan terobosan penting dalam komputasi kuantum pada 15 Oktober 2026. Tim peneliti, dipimpin oleh Emma Rosenfeld dan Craig Gidney, berhasil menerapkan teknik magic state cultivation pada prosesor kuantum Willow, menghasilkan pengurangan kesalahan sekitar 40 kali lipat dibandingkan tanpa teknik tersebut. Hasil ini dipublikasikan dalam jurnal Science.

Mengatasi hambatan “magic state”

Dalam komputasi kuantum universal, operasi tertentu harus dijalankan dengan koreksi kesalahan. Untuk itu diperlukan magic states, yaitu keadaan kuantum khusus yang memungkinkan pembuatan operasi di luar kemampuan klasik. Namun, pembuatan magic states yang bersih memakan sumber daya besar; perkiraan menunjukkan hingga 95% kapasitas komputer kuantum dapat terpakai hanya untuk menghasilkan mereka, sehingga sangat menghambat aplikasi praktis.

Cara kerja “magic state cultivation”

Ide yang dikembangkan sejak 2024 melibatkan penyaringan keadaan berisik. Sebuah keadaan yang kurang bersih disuntikkan ke wilayah kecil pada chip, kemudian serangkaian pengukuran terkoordinasi mendeteksi dan mengeliminasi kesalahan. Proses ini menghasilkan magic state yang sangat murni dan dapat diperluas menjadi enkoding yang lebih besar. Pada percobaan awal, tim menemukan gangguan noise akibat drift peralatan listrik dan variasi suhu, yang mengaburkan hasil benchmark. Dengan menambahkan kontrol tambahan dan menciptakan teknik benchmarking baru yang menggunakan cultivation sebagai alat ukur, mereka berhasil mengatasi masalah tersebut.

Hasil dan implikasi

Pada prosesor Willow, protokol magic state cultivation mencapai pengurangan kesalahan 40-fold dan mencatat fidelitas logika T-states sebesar 99,99%. Penelitian ini juga menunjukkan kemampuan untuk menggabungkan kode warna (color codes) dengan kode permukaan (surface codes), memungkinkan transfer keadaan bersih antar arsitektur kode yang berbeda. Meskipun skala yang lebih besar masih diperlukan untuk aplikasi praktis, pencapaian ini menandai langkah penting menuju komputer kuantum yang dapat memperbaiki kesalahan secara efektif.

Untuk detail teknis lebih lanjut, kunjungi artikel di Science dan blog Google tentang koreksi kesalahan kuantum.

Referensi: Science article, Making quantum error correction work, Google Quantum AI.