IBM dan Google bersaing capai quantum advantage. Apa maknanya untuk AI kilang elektronik, automotif dan semikonduktor di Malaysia dalam 3–7 tahun?
Pada 2024, IBM melaporkan sistem kuantum mereka sudah mampu menjalankan antara 5,000 hingga 15,000 operasi sebelum jawapan menjadi “berbunyi” dan tak boleh dipercayai. Sembilan tahun lepas, angka itu hanya sekitar 25 operasi.
Perbezaan ini bukan sekadar peningkatan teknikal. Untuk industri pembuatan elektronik, automotif dan semikonduktor – terutama di Malaysia – ia petunjuk jelas bahawa AI berasaskan komputer kuantum sedang bergerak daripada teori makmal kepada aplikasi yang boleh mengubah cara kilang beroperasi.
Dan di garisan hadapan, hanya beberapa nama besar yang benar‑benar relevan: IBM, Google, Chinese Academy of Sciences dan Quantinuum. IBM sendiri yakin “neck-and-neck” dengan Google untuk menjadi pihak pertama mencapai quantum advantage yang sebenar.
Artikel ini kupas apa makna perlumbaan IBM–Google ini, apa sebenarnya quantum advantage, dan – yang paling penting untuk pengurus kilang dan jurutera proses – bagaimana kuantum akan mengubah AI dalam pembuatan elektronik, automotif dan semikonduktor dalam 3–7 tahun akan datang.
Apa Itu Quantum Advantage & Kenapa Pengeluar Patut Ambil Peduli
Quantum advantage ialah titik di mana komputer kuantum boleh menyelesaikan masalah tertentu dengan lebih baik daripada mana‑mana komputer klasik di bumi – bukan sekadar lebih laju, tetapi secara provable mustahil ditiru oleh superkomputer biasa dengan kos yang munasabah.
IBM menjangka ini bakal berlaku dalam tempoh 12 bulan pada sistem lebih 100 qubit. Google dikatakan berada pada kedudukan yang sama kuat.
Kenapa perkara akademik seperti ini relevan kepada kilang?
Kerana jenis masalah yang tiba‑tiba menjadi “mudah” pada komputer kuantum adalah jenis masalah yang paling menyakitkan kepala dalam pembuatan moden:
- Pengoptimuman jadual pengeluaran yang sangat kompleks
- Penjadualan ribuan mesin SMT, robot dan operator manusia
- Reka bentuk bahan baharu (contohnya untuk bateri EV atau bahan packaging semikonduktor)
- Pengurusan portfolio bekalan & risiko rantaian bekalan global
Hari ini, semua ini cuba diselesaikan dengan AI klasik di atas pelayan biasa atau awan. Berkesan, tetapi sering:
- Perlahan bila dimensi masalah sangat besar
- Terperangkap pada solusi “ok” tetapi bukan optimum
- Mahu lebih banyak kuasa pengiraan daripada yang ekonomik untuk disediakan
Quantum advantage bermaksud kombinasi AI + kuantum boleh mula memecahkan “tembok matematik” ini.
"The next stage, where people start to care more, is in practical applications," kata Scott Crowder, VP Quantum Adoption di IBM. Contohnya, membina portfolio bon terbaik yang bernilai berbilion dolar.
Jika bank guna kuantum untuk memerah 1–2% pulangan ekstra dari portfolio, pengeluar boleh guna pendekatan serupa untuk memerah 1–2% margin tambahan dari operasi kilang.
Teknologi Kuantum IBM: Bukan Sekadar PR, Tapi Stack Penuh
IBM bukan lagi pemain utama dalam pembuatan cip komersial, tetapi dari sudut R&D semikonduktor mereka tak pernah benar‑benar keluar. Untuk komputer kuantum, IBM memilih pendekatan qubit superkonduktor.
Kenapa Superkonduktor Penting Untuk Industri
Qubit superkonduktor yang digunakan IBM mempunyai beberapa kelebihan berbanding teknologi lain seperti ion terperangkap atau fotonik:
- Lebih laju kira‑kira 1,000× daripada ion terperangkap (mengikut IBM)
- Seimbang dari segi kelajuan, kualiti dan kebolehprograman
- Lebih mudah diintegrasi dengan proses fabrikasi semikonduktor moden
Untuk konteks pengeluaran cip dan elektronik di Malaysia, ini menarik kerana:
- Pembuatan modul kuantum memerlukan advanced packaging, multi‑level interconnect, dan kawalan bunyi yang ekstrem – semua ini rapat dengan keupayaan OSAT dan pemain semikon seperti yang ada di Malaysia.
- Apabila ekosistem matang, ada peluang untuk lokasi seperti Kulim, Penang atau Sarawak menjadi sebahagian daripada rantaian bekalan perkakasan kuantum global.
IBM kini menghasilkan pemproses kuantum di fasiliti 300 mm di Albany, dan membina keupayaan advanced packaging untuk sambungan jarak jauh antara qubit. Ini kunci kepada komputer kuantum modular berskala besar.
Dalam bahasa kilang: mereka sedang membina “motherboard” kuantum generasi baharu – bukan sekadar satu cip, tetapi sistem multi‑die dengan interkoneksi berketepatan tinggi.
Roadmap Kuantum IBM: Dari Loon ke Starling
IBM membentangkan roadmap yang agak jelas menuju sistem kuantum fault-tolerant sekitar 2028–2029.
Beberapa milestone penting:
- Nighthawk – pemproses kuantum terkini dengan susun atur square lattice, lebih banyak jiran dekat & hampir, membolehkan pengurangan sehingga 30% bilangan operasi berbanding generasi sebelum ini.
- Loon – cip terbungkus pertama dengan sambungan jarak jauh, membolehkan pembinaan memori kuantum dan menguji perisian kod ralat.
- Starling (±2029) – sistem sekitar 200 qubit dengan lebih 100 juta operasi, dibina di Poughkeepsie, New York, dengan:
- Logical processing unit untuk suntik arahan ke memori kuantum
- Magic-state factory untuk pintu bukan Clifford (perlu untuk set gerbang sejagat)
- Adapter untuk sambungan modular antara pakej, membolehkan entanglement antara modul
Untuk pemain industri, maknanya:
- 2025–2027: Fasa eksperimen & co-development – guna sistem awan IBM/Google untuk POC bersama AI industri.
- 2028–2030: Fasa awal pengeluaran – sebahagian masalah tertentu (contohnya pengoptimuman, kimia bahan) mula dialih kepada backend kuantum.
Syarikat yang mula membina kecekapan dalaman sekarang akan sampai ke fasa kedua dengan team, data, dan pipeline AI yang sudah sedia.
Bagaimana Kuantum Akan Mengubah AI Dalam Pembuatan
Untuk pembuatan elektronik, automotif dan semikonduktor, kuantum bukan pengganti AI, tetapi pemecut di belakang tabir.
1. Perancangan Pengeluaran & Penjadualan Kilang
Masalah klasik di kilang besar: terlalu banyak kombinasi dan kekangan.
- Ratusan mesin (SMT, oven, tester, robot)
- Ribuan SKU
- Due date bercampur antara pelanggan Tier‑1 dan pelanggan kecil
- Downtime penyelenggaraan, tukar feeder, re-setup line
Hari ini, ramai guna:
- Solver matematik (MILP, heuristik)
- AI/ML untuk ramal permintaan dan masa proses
Kelemahan: bila skala besar sangat, model perlu diringkaskan sehingga jawapan jadi konservatif.
Dengan kuantum, pendekatan seperti quantum approximate optimization algorithm (QAOA) dan quantum annealing (walaupun IBM skeptikal pada dakwaan D‑Wave) boleh:
- Teroka lebih banyak kombinasi jadual dalam masa yang sama
- Menemui set jadual yang mengurangkan WIP, tukar line, dan masa menunggu pada tahap yang klasik sukar capai
Untuk kilang:
- 1–3% peningkatan OEE pada line besar bernilai puluhan juta ringgit setahun
- Lead time lebih pendek, lebih mudah tarik projek baharu dari HQ global
2. Reka Bentuk Bahan & Proses Kimia
IBM sudah pun bekerjasama dengan:
- Lockheed – kimia pendorong (propulsion chemistry)
- Boeing – kimia anti-karat dan anti-degradasi
- Cleveland Clinic – simulasi kimia kehidupan
Model kimia ialah antara “killer app” awal komputer kuantum kerana sifat fizikanya sendiri.
Digabung dengan pembuatan Malaysia:
- Elektronik & semikonduktor: bahan die-attach baharu, underfill, epoxy dengan profil termal lebih baik
- Automotif & EV: bahan bateri lebih padat tenaga, lapisan pelindung korosi lebih tahan, plastik kejuruteraan lebih kuat
AI klasik bagus untuk menapis formula, tetapi untuk benar-benar mensimulasi interaksi elektron dalam molekul kompleks, kuantum jauh lebih sesuai. Gabungan AI + kuantum boleh memendekkan kitaran R&D bahan dari 5–7 tahun kepada mungkin 2–3 tahun.
3. Pengoptimuman Rantaian Bekalan & Portfolio Risiko
Contoh IBM tentang portfolio bon di bank boleh diterjemah terus ke rantaian bekalan:
- Pelbagai sumber komponen dari beberapa negara
- Risiko geopolitik, kadar tukaran, dan kebarangkalian shutdown kilang
- Kontrak jangka panjang vs pembelian spot
Model kuantum boleh bantu:
- Menyusun “portfolio pembekal” yang mengimbangi kos, risiko, dan fleksibiliti
- Mengira semula dengan pantas semasa berlaku gangguan (banjir, pandemik, perang dagang)
Untuk pengeluar MNC di Malaysia, ini bermaksud mereka boleh menjadikan tapak Malaysia sebagai nod yang lebih tahan gangguan, sesuatu yang sangat dinilai HQ.
4. Integrasi Dengan Sistem Kilang Pintar Sedia Ada
Dari sudut praktikal, tiada siapa akan pasang komputer kuantum di tepi SMT line dalam masa terdekat.
Model yang lebih realistik:
- Data dikumpul seperti biasa melalui MES, SCADA, IIoT.
- Model AI/analitik klasik jalankan kerja harian di edge atau pusat data tempatan.
- Masalah “berat” tertentu (contohnya perancangan mingguan, pengoptimuman resepi, reka bentuk bahan) dihantar ke backend kuantum di awan (IBM/Google) mengikut jadual.
- Keputusan dimasukkan kembali ke sistem seperti APS, sistem R&D, atau ERP.
Dari perspektif pengguna kilang, antara muka mungkin cuma:
- “Mode kuantum” dalam modul pengoptimuman
- “Run enhanced solver (quantum backend)” pada dashboard perancangan
Yang kompleks hanya di belakang tabir.
IBM vs Google: Apa Patut Pengeluar Di Malaysia Lakukan Sekarang?
Realitinya, siapa yang menang quantum advantage dulu – IBM atau Google – kurang penting berbanding bagaimana syarikat anda bersedia.
Berikut beberapa langkah praktikal yang saya cadangkan untuk pengeluar elektronik, automotif dan semikonduktor di Malaysia:
1. Bentuk “Quantum‑Curious Team” Kecil
- 3–5 orang: gabungan jurutera proses, data scientist/AI, dan wakil IT/OT
- Pantau perkembangan IBM, Google dan beberapa pemain lain
- Kenal pasti 2–3 masalah perniagaan yang jelas bersifat pengoptimuman atau kimia bahan, bukan hanya analitik biasa
2. Kuatkan Asas Data & AI Dulu
Kuantum tak akan membantu jika:
- Data MES bersepah dan tak konsisten
- Tiada histori parameter proses yang baik
- AI klasik pun belum stabil
Fokus 12–24 bulan akan datang:
- Bersihkan data pengeluaran, uji AI untuk predictive maintenance, yield prediction, anomaly detection
- Pastikan arkitektur data kilang bersedia untuk sambungan ke servis awan lanjutan (termasuk kuantum nanti)
3. Rancang Pilot Bersama Rakan Teknologi
IBM kini sudah ada lebih 100 kumpulan dalam rangkaian kuantum mereka (industri, akademia dan rakan komersial), dengan sistem diletak di Jepun, Korea, Sepanyol, AS, Kanada dan lain‑lain.
Ini menunjukkan model kerjasama yang realistik:
- Akses sebagai servis awan dahulu
- Projek bersama universiti atau pusat R&D serantau
- Proof-of-concept terhad yang fokus kepada satu masalah bernilai tinggi (contohnya, pengoptimuman resepi furnace, atau pemilihan bahan packaging baharu)
Bagi syarikat di Malaysia, logiknya ialah mula membina hubungan dengan:
- HQ global (untuk masuk dalam agenda kuantum korporat)
- Universiti tempatan yang aktif dalam AI dan fizik kuantum
- Rakan teknologi yang sudah pun bekerjasama dengan IBM/Google
Penutup: Dari Perlumbaan Kuantum ke Keuntungan Kilang
IBM dan Google mungkin sedang berlumba untuk siapa dulu sampai ke quantum advantage. Untuk dunia akademik, itu soal prestij. Untuk industri pembuatan, persoalan yang lebih penting ialah:
Siapa yang akan jadi antara pengeluar pertama yang benar‑benar menjana margin tambahan dari AI + kuantum?
Bagi Malaysia yang sedang menempatkan diri sebagai hab pembuatan elektronik, automotif dan semikonduktor bernilai tinggi, perkembangan ini bukan sesuatu yang jauh. Dalam 5–7 tahun, sangat munasabah untuk menjangka:
- Reka bentuk bahan baharu untuk packaging cip, bateri EV dan elektronik kuasa melibatkan simulasi kuantum
- Sistem perancangan pengeluaran peringkat global mempunyai modul pengoptimuman berasaskan kuantum di belakang tabir
- Tapak Malaysia dipilih untuk projek bernilai tambah tinggi kerana ada keupayaan AI & data yang bersedia disambungkan kepada backend kuantum
Kalau hari ini kilang anda sudah serius dengan AI, langkah seterusnya ialah mula memasukkan kuantum dalam pelan jangka sederhana – bukan dengan membeli perkakasan eksotik, tetapi dengan membina kes penggunaan, bakat dalaman, dan rakan teknologi yang betul.
Perlumbaan sebenar bukan antara IBM dan Google. Perlumbaan sebenar ialah antara kilang yang bersedia menunggang gelombang kuantum ini… dan kilang yang hanya sedar bila pesaing sudah 2–3 mata di hadapan.