Komputer kuantum mewakili perubahan paradigma dalam teknologi pengkomputeran, mengatasi keterbatasan komputer klasik dalam menangani masalah kompleks yang memerlukan sumber besar. Sebagai contoh, simulasi interaksi molekul bagi aplikasi mencipta ubat-ubatan baharu boleh mengambil masa berjuta-juta tahun jika menggunakan komputer klasik untuk mendapatkan hasil yang tepat. Keterbatasan ini menghalang kemajuan dalam bidang kritikal seperti penjagaan kesihatan, tenaga boleh diperbaharui, dan keselamatan negara.
Namun, bayangkan jika pengiraan kompleks ini dapat diselesaikan dalam beberapa minit sahaja? Komputer kuantum menggunakan prinsip mekanik kuantum seperti superposisi untuk meningkatkan kuasa pemprosesan secara eksponen. Dengan keupayaan memproses pelbagai maklumat secara serentak, komputer kuantum berpotensi merevolusikan teknologi masa depan.
Apa Itu Komputer Kuantum?
Komputer kuantum adalah alat teknologi masa depan yang direka untuk menyelesaikan masalah yang terlalu kompleks bagi komputer klasik. Dalam komputer klasik, data diproses menggunakan bit yang hanya mempunyai dua nilai iaitu 0 atau 1. Sebaliknya, komputer kuantum menggunakan unit asas yang dikenali sebagai qubit. Qubit boleh berada dalam keadaan 0, 1, atau kedua-duanya secara serentak melalui fenomena superposisi. Hal ini membolehkan komputer kuantum memproses lebih banyak maklumat pada masa yang sama, menjadikannya jauh lebih pantas untuk menyelesaikan masalah kompleks.
Sebagai contoh, dalam aplikasi seperti penghasilan ubat-ubatan baharu, komputer kuantum boleh menganalisis berjuta-juta kemungkinan kombinasi molekul dengan pantas, sesuatu yang mustahil dilakukan oleh komputer klasik.
Dr. Yap: Penggerak Inovasi Teknologi di Malaysia
Dr. Yap Yung Szen, pensyarah kanan di Universiti Teknologi Malaysia (UTM), merupakan pakar utama dalam bidang ini. Beliau juga seorang Profesor Madya Khas di Center for Quantum Information and Quantum Biology, The University of Osaka dan penyelidik di Makmal Prof. Rainer Dumke, Centre for Quantum Technologies (CQT). Selain itu, beliau memegang jawatan Ketua Pegawai Teknikal di AQSolotl Pte. Ltd, sebuah syarikat hiliran Nanyang Technological University (NTU) dan National University of Singapore (NUS) dalam bidang komputer kuantum.
Penglibatan Dr. Yap bermula semasa pengajian PhD dengan fokus kepada pembinaan komputer kuantum. Sejak 2023, beliau aktif dalam Inisiatif Maklumat Kuantum Malaysia (MyQI) untuk mempromosikan teknologi kuantum di Malaysia. Inisiatif ini mendapat sokongan pelbagai pihak termasuk Kementerian Pendidikan Tinggi (KPT) menerusi Universiti Putra Malaysia (UPM), Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi (MOSTI), Institut Sistem Mikroelektronik Malaysia (MIMOS), Kementerian Digital menerusi MyDigital dan Perbadanan Ekonomi Digital Malaysia (MDeC), Kementerian Ekonomi, Kementerian Pertahanan, Lembaga Pembangunan Pelaburan Malaysia (MIDA) Kuala Lumpur, MIDA Stockholm, dan Pihak Berkuasa Wilayah Pembangunan Iskandar (IRDA) Johor.
Potensi Komputer Kuantum
Menurut Dr. Yap, “Berbanding komputer klasik, komputer kuantum menggunakan prinsip fizik kuantum seperti superposisi dan keterbelitan kuantum, membolehkan pengiraan berjuta kali lebih pantas.” Dalam perubatan, komputer kuantum dapat mencipta ubat baharu dengan simulasi pantas, menjimatkan masa dan kos.
“Contoh yang lebih terperinci, daripada 100 bahan kimia yang ingin diuji, komputer kuantum (QC) mampu mengenal pasti bahan paling berpotensi, mengurangkan keperluan ujian makmal yang mahal dan memakan masa serta berulang kali percubaan. Dalam sektor tenaga, QC membantu mencari bahan alternatif untuk litium dalam bateri dan bahan baharu untuk panel solar dengan lebih cekap. Bidang pertanian juga boleh mendapat manfaat, seperti menghasilkan pemangkin murah untuk penghasilan baja ammonia,” kata Dr. Yap.
Pencapaian dan Kerjasama
Dr. Yap dan pasukannya telah membangunkan Chronos-Q, alat kawalan yang berfungsi sebagai papan induk (motherboard) untuk komputer kuantum. Selepas enam tahun penyelidikan, alat ini berupaya untuk mengawal qubit bagi pemprosesan maklumat, menggantikan konsep bit dalam komputer klasik.
Kerjasama Dr. Yap dengan NTU dan NUS membuka peluang besar kepada UTM. Lokasi geografi UTM yang strategik berhampiran Singapura digunakan sepenuhnya untuk membina jaringan penyelidikan. Antara kejayaan yang dicapai ialah penerbitan beberapa jurnal berimpak tinggi, program latihan industri pelajar UTM di CQT, serta lawatan kerja oleh UTM. Kerjasama ini turut menghasilkan syarikat hiliran yang membuka peluang kolaborasi jangka panjang antara institusi.
Cabaran dan Kekangan
“Walaupun komputer kuantum menawarkan potensi luar biasa, cabarannya tetap besar. Kos pembangunan teknologi ini amat tinggi, mencecah ratusan juta ringgit. Kekangan seperti nilai mata wang Malaysia yang rendah dan kekurangan tenaga pakar tempatan menjadi halangan utama. Malaysia masih bergantung pada kepakaran luar negara untuk membangunkan teknologi ini,” ujar Dr. Yap.
Dr. Yap berjaya menyertai kumpulan penyelidikan di Singapura pada tahun 2018, disertakan dengan bantuan dana kerajaan Singapura. Sokongan fakulti dan jabatan di UTM membantu beliau menghasilkan penyelidikan yang telah diterbitkan dalam beberapa jurnal antarabangsa.
Harapan Masa Depan
Dr. Yap mencadangkan agar penubuhan ekosistem kuantum yang melibatkan universiti, industri, kerajaan dan kerjasama dengan penyelidik di Asia Tenggara diperluas. Ekosistem ini berpotensi melahirkan saintis dan jurutera kuantum, membuka peluang pekerjaan baharu, dan memastikan penyelidikan terus berkembang.
“Teknologi komputer kuantum adalah kunci kepada masa depan teknologi. Dengan keupayaannya menyelesaikan pengiraan kompleks, QC menawarkan penyelesaian inovatif dalam perubatan, pertanian, tenaga, dan keselamatan,” kata Dr. Yap.
Melalui usaha Dr. Yap dan sokongan institusi seperti UTM, Malaysia berpeluang menjadi peneraju global teknologi komputer kuantum. Pelaburan strategik dan pembangunan bakat akan memacu ekonomi negara dan memberi manfaat besar kepada rakyat.