Selama bertahun-tahun, dunia sains bertanya-tanya: apakah komputer kuantum benar-benar “kuantum” — atau hanya perangkat klasik yang berpura-pura memanfaatkan hukum fisika aneh ala Einstein? Kini, sebuah penelitian yang dirangkum Live Science (Oktober 2025) dan mengacu pada publikasi di Physical Review X memberi jawaban baru lewat eksperimen yang dijuluki “quantum lie detector.”
Peneliti merancang metode eksperimental untuk membuktikan apakah operasi dalam komputer kuantum benar-benar bersumber dari mekanika kuantum, bukan sekadar algoritma klasik yang disamarkan. Hasilnya mengejutkan: sistem tersebut memang memanfaatkan efek yang disebut Einstein sebagai “spooky action at a distance” — alias entanglement, keterhubungan instan antar partikel meski terpisah jarak jauh.
Dari Teori Einstein ke Bukti Eksperimen
Pada 1935, Albert Einstein bersama Boris Podolsky dan Nathan Rosen memperkenalkan paradoks “EPR” untuk menantang konsistensi deskripsi mekanika kuantum. Einstein menyebut korelasi non-lokal sebagai spooky actionkarena tampak melanggar gagasan sebab-akibat klasik.
Delapan dekade kemudian, fisikawan mengadopsi ide itu untuk menguji keaslian komputer kuantum. Dalam eksperimen terbaru yang dibahas Live Science, peneliti memakai prosesor kuantum 73 qubit dan melatihnya melalui Variational Quantum Circuit (VQC) — alur pembelajaran hibrida di mana komputer klasik menyesuaikan parameter gerbang kuantum demi meminimalkan energi sistem.
Tugasnya: mencapai keadaan energi dasar yang secara teori tidak mungkin dicapai secara klasik. Saat kondisi ini tercapai dan diverifikasi, itu menjadi bukti kuat bahwa mesin benar-benar bekerja menggunakan prinsip kuantum.
Mengapa Ini Penting?
Sebelum eksperimen ini, sebagian ilmuwan skeptis terhadap klaim “keunggulan kuantum”. Banyak pekerjaan benchmark menunjukkan bahwa superkomputer klasik masih mampu mensimulasikan berbagai sirkuit kuantum — hanya lebih lambat. Tanpa tolak ukur yang kuat, sulit menilai mana hasil “benar-kuantum” dan mana yang sekadar trik numerik.
“Lie detector” kuantum menghadirkan alat verifikasi objektif untuk memastikan bahwa korelasi yang muncul melampaui batas klasik. Dengan kata lain, kita memiliki bukti bahwa komputer kuantum melakukan sesuatu yang tak bisa dilakukan komputer biasa — memanfaatkan entanglement dan superposisi nyata.
Cara Kerja Quantum Lie Detector
Inti metodenya mengadaptasi tes Bell: jika hasil pengukuran sistem melanggar ketimpangan (inequality) yang dibolehkan dunia klasik, maka sumber korelasi pasti kuantum. Eksperimen ini merancang sirkuit dan pola pengukuran yang robust terhadap kebisingan sehingga pelanggaran Bell dapat diamati pada perangkat skala menengah.
Peneliti memprogram prosesor 73 qubit untuk menghasilkan korelasi yang kemudian diuji. Hasilnya melanggar batas klasik, menunjukkan adanya entanglement multipihak. “Sidik jari kuantum” juga tampak dalam landscapeenergi yang tak mungkin dijelaskan model klasik, memperkuat kesimpulan bahwa komputasi yang terjadi bukan tiruan.
Dari Bit ke Qubit
Perbedaan utama komputer klasik dan kuantum terletak pada unit informasinya. Bit bernilai 0 atau 1; sedangkan qubit berada pada 0 dan 1 sekaligus (superposisi). Ketika banyak qubit saling terbelit (entangled), ruang keadaan sistem tumbuh eksponensial, memungkinkan eksplorasi solusi secara paralel.
Akan tetapi, sekadar memiliki qubit belum cukup. Diperlukan bukti bahwa korelasi di antaranya benar-benar non-klasik. Di sinilah pentingnya eksperimen validasi seperti “lie detector” — ia menunjukkan bahwa kinerja prosesor kuantum berasal dari sifat dasar mekanika kuantum, bukan dari trik statistik biasa.
Variational Quantum Circuit (VQC)
VQC menjembatani kapabilitas kuantum dan sumber daya klasik. Algoritma menginisialisasi sirkuit, mengumpulkan hasil pengukuran dari perangkat kuantum, lalu optimizer klasik memperbarui parameter. Siklus berulang hingga tercapai fungsi objektif minimum (misalnya energi dasar).
Pada studi ini, VQC tidak hanya alat komputasi; ia menjadi instrumen validasi. Ketika energi dasar yang dicapai bertentangan dengan batas yang dapat dicapai model klasik, maka ada tanda tak terbantahkan bahwa mesin memanfaatkan efek kuantum.
Langkah Besar bagi Dunia Komputasi
Konfirmasi bahwa perangkat benar-benar kuantum menandai fase post-benchmark — fokus beralih dari sekadar “lebih cepat dari klasik” ke “melakukan hal yang mustahil bagi klasik”. Dampaknya meluas ke: pengembangan algoritma kuantum murni, keamanan siber kuantum, dan quantum-enhanced AI.
Dari “Spooky” ke Superpower
Einstein memandang korelasi non-lokal sebagai teka-teki. Kini, fenomena itu menjadi pondasi komputer paling canggih. Dengan entanglement, mesin dapat mengeksekusi operasi pada ruang keadaan yang melonjak eksponensial — memberi potensi percepatan dramatis untuk penjadwalan, simulasi material, perancangan obat, hingga optimasi rantai pasok.
Implikasi untuk Keamanan dan AI
Keberadaan mesin yang memanfaatkan efek kuantum sejati menuntut transisi ke kriptografi pasca-kuantumuntuk melindungi data, sembari membuka peluang protokol kriptografi kuantum yang tak bisa ditembus komputasi klasik. Di AI, pendekatan quantum machine learning berpotensi mempercepat tugas sampling, kernel methods, dan variational classifiers.
Bukti Fisik, Bukan Sekadar Simulasi
Aspek penting eksperimen adalah identifikasi “energi dasar tak-tercapai klasik”. Dengan menganalisis spektrum energi sirkuit, tim menunjukkan deviasi terhadap prediksi klasik yang sistematik. Fingerprint ini berfungsi sebagai bukti independen di luar pelanggaran Bell.
Era Baru Komputasi
Eksperimen ini disebut sebagai momen kebenaran bagi teknologi kuantum. Ia mengonfirmasi fondasi fisik perangkat, menggeser diskursus dari klaim performa ke keaslian sumber daya. Fokus rekayasa kini: meningkatkan fidelity, menekan kebisingan, dan menyusun koreksi kesalahan (QEC) yang skalabel.
Pandangan ke Depan
Protokol verifikasi baru memungkinkan audit lintas platform: superkonduktor, ion terperangkap, fotonik. Target komunitas berikutnya adalah verifikasi di skala ratusan–ribuan qubit dengan teknik tomography efisien dan shadow estimation.
Daftar Referensi
Greene, T. (2025, October 21). Quantum computing ‘lie detector’ finally proves these machines tap into Einstein’s spooky action at a distance rather than just faking it. Live Science. https://www.livescience.com/technology/computing/quantum-computing-lie-detector-finally-proves-these-machines-tap-into-einsteins-spooky-action-at-a-distance-rather-than-just-faking-it
Physical Review X (2025). Experimental Verification of Quantum Advantage in Variational Circuits. American Physical Society.
Einstein, A., Podolsky, B., & Rosen, N. (1935). Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? Physical Review.
Caltech Science Exchange (2024). What is Quantum Entanglement? https://scienceexchange.caltech.edu
IBM Quantum Research (2025). Quantum Entanglement and Variational Algorithms in Modern Processors.