Perlombaan untuk membangun komputer kuantum yang kuat dan terkoreksi kesalahan (FTQC) menghadapi tantangan penting yang sering diabaikan: konsumsi energi. Meskipun mesin-mesin ini menjanjikan untuk menyelesaikan masalah-masalah di luar jangkauan superkomputer tercanggih sekalipun, beberapa desain mungkin memerlukan lebih banyak listrik daripada sistem tercepat saat ini.
Pertukaran Energi: Kekuatan vs. Kepraktisan
Komputer kuantum saat ini berukuran kecil, rapuh, dan rentan terhadap kesalahan. Agar benar-benar berguna—mampu melakukan terobosan di bidang seperti penemuan obat—teknologi ini harus ditingkatkan secara dramatis dan mencapai toleransi kesalahan. Namun, hal ini mempunyai potensi biaya yang besar. Perkiraan awal menunjukkan bahwa desain FTQC tertentu memerlukan daya hingga 200 megawatt, melebihi konsumsi seluruh kota. Sebagai perbandingan, superkomputer tercepat di dunia, El Capitan, membutuhkan sekitar 20 megawatt—yang merupakan beban yang signifikan.
Kesenjangan ini bukan hanya soal skala. Beragamnya metode untuk membangun qubit (ekuivalen kuantum dengan bit) mendorong kebutuhan energi dengan cara yang berbeda-beda. Beberapa desain mengandalkan pendinginan ekstrem (seperti qubit superkonduktor, memerlukan pendinginan besar-besaran), sementara desain lainnya bergantung pada laser dan gelombang mikro presisi tinggi (ion yang terperangkap atau atom sangat dingin). Semua hal ini berkontribusi terhadap jejak energi secara keseluruhan.
Perkiraan Industri: Spektrum Konsumsi yang Luas
Quantum Energy Initiative (QEI) memperkirakan kebutuhan energi FTQC di masa depan dapat berkisar antara 100 kilowatt hingga 200 megawatt. Perusahaan seperti IBM memproyeksikan FTQC skala besar mereka akan beroperasi sekitar 2-3 megawatt, sementara QuEra memperkirakan 100 kilowatt untuk sistem mereka. Namun, pemain besar lainnya, termasuk Google Quantum AI dan Xanadu, menolak mengomentari proyeksi energi mereka.
Di luar teknologi inti qubit, biaya koreksi kesalahan menambah kompleksitas. FTQC memerlukan pemantauan dan arahan yang konstan untuk memperbaiki kesalahan, sehingga meningkatkan beban elektronik. Selain itu, waktu yang dibutuhkan komputer kuantum untuk menyelesaikan suatu tugas juga berdampak pada penggunaan energi—qubit yang lebih sedikit mungkin memerlukan pengoperasian yang lebih lama, sehingga meniadakan potensi penghematan.
Jalan ke Depan: Standar dan Tolok Ukur
Untuk mengatasi tantangan ini, industri komputasi kuantum memerlukan tolok ukur standar untuk mengukur dan melaporkan konsumsi energi. QEI memimpin upaya ke arah ini, dengan proyek-proyek terkait yang sedang berjalan di AS dan UE. Mengurangi jejak energik bukan hanya kendala teknis; ini merupakan faktor penting dalam menentukan desain mana yang akan mendominasi pasar.
“Ada banyak sekali pilihan teknis yang dapat membantu mengurangi jejak energik,” kata Olivier Ezratty dari QEI.
Pengembangan komputer kuantum hemat energi masih dalam tahap awal. Seiring dengan semakin matangnya industri ini, pemahaman dan minimalisasi konsumsi energi akan menjadi hal yang sangat penting untuk membuka potensi penuh dari teknologi revolusioner ini.
