IBM dan Google berlumba capai quantum advantage. Apa maknanya untuk AI, kilang pintar, dan pengeluar elektronik, automotif serta semikonduktor di Malaysia?
Quantum Advantage: Apa Kena-Mengena Dengan Kilang Anda?
Dalam masa kurang 10 tahun, IBM kata mereka mampu jalankan lebih 100 juta operasi kuantum pada satu cip dengan ralat yang dibetulkan sepenuhnya. Dalam tempoh 12 bulan dari sekarang pula, IBM yakin hanya dua nama yang betul-betul berpeluang capai quantum advantage: IBM atau Google.
Bagi kebanyakan pengurus kilang elektronik, automotif atau semikonduktor di Malaysia, benda ni nampak macam jauh dari lantai produksi Penang, Kulim atau Batu Kawan. Tapi realitinya, perlumbaan quantum ini sedang bentuk generasi seterusnya AI dalam pembuatan – dari reka bentuk cip hingga jadualkan ribuan robot di kilang.
Artikel ini kupas apa yang IBM sedang buat, apa maksud quantum advantage dalam bahasa orang kilang, dan yang paling penting: bagaimana MNC dan vendor di Malaysia patut bersedia supaya tak tercicir bila AI + quantum mula masuk ke kilang pintar 2030.
1. Apa Sebenarnya “Quantum Advantage” Dari Sudut Orang Kilang
Quantum advantage ialah titik di mana komputer kuantum boleh selesaikan satu masalah dengan cara terbukti lebih baik berbanding mana-mana komputer klasik (CPU, GPU, superkomputer) di bumi.
IBM menjangka perkara ini berlaku dalam tempoh 12 bulan, pada sistem lebih 100 qubit. Mereka anggap pesaing sebenar cuma:
- IBM
- Chinese Academy of Sciences
- Quantinuum (kemungkinan)
IBM siap tolak tepi dakwaan D-Wave yang kata mereka dah capai quantum advantage, sebab menurut IBM, masalah yang D‑Wave selesaikan mungkin boleh dibuat lebih murah di FPGA atau platform klasik lain.
“Dalam 12 bulan ini, ia akan berlaku… kemungkinan besar di salah satu sistem kami. Sekarang ni memang neck-and-neck dengan Google,” – Scott Crowder, VP Quantum Adoption, IBM
Bagi orang akademik, siapa “pertama” itu bragging rights. Bagi industri, ia cuma permulaan. Nilai sebenar datang bila AI + quantum mula sentuh masalah dunia sebenar: portfolio kewangan, reka bentuk bahan baharu, optimasi rantaian bekalan, jadual pengeluaran kompleks – termasuk di kilang elektronik dan automotif.
2. Dari 25 ke 15,000 Operasi: Mengapa Lompatan Ini Penting Untuk AI
IBM kongsi satu nombor yang ramai terlepas pandang: sembilan tahun lepas, komputer kuantum mereka hanya boleh jalankan lebih kurang 25 operasi logik sebelum “noise” menjadikan jawapan tak boleh dipercayai. Hari ini, servis quantum IBM boleh buat 5,000 hingga 15,000 operasi sebelum sampai had itu.
Ini bermakna dua perkara untuk masa depan AI dalam pembuatan:
-
Model AI yang lebih kompleks boleh digabung dengan rutin kuantum
Semakin banyak operasi yang stabil, semakin rumit algoritma optimasi atau simulasi yang boleh dijalankan. Untuk kilang, ini menyentuh:- optimasi tool scheduling dalam fab semikonduktor
- penjadualan ratusan AGV dan robot dalam gudang
- pengurusan lot WIP merentas berpuluh mesin proses
-
Hybrid AI–Quantum akan jadi bentuk pertama penggunaan sebenar
Dalam 5–10 tahun terdekat, kita tak akan buang sistem AI sedia ada. Sebaliknya:- bahagian masalah yang sangat sukar (combinatorial optimization, simulasi bahan) dihantar ke modul kuantum
- selebihnya kekal di GPU/CPU seperti biasa
Bila Crowder kata “kita dah lepas tahap di mana anda boleh kata ‘saya jalankan ini di superkomputer terbesar dunia’”, maksudnya: ada kelas masalah tertentu yang mula “lari” dari kemampuan klasik. Di sinilah pembuatan berintensif AI akan nampak beza.
3. Di Sebalik Tabir: Teknologi IBM Yang Menolak Had Quantum
Biarpun IBM sudah lama keluar dari bisnes fabrikasi cip komersial, mereka masih ada stack teknologi penuh untuk quantum: dari fabrikasi qubit, advanced packaging, hinggalah perisian.
3.1 Superconducting Qubits: Kenapa IBM Pilih Laluan Ini
IBM pilih superconducting qubits sebagai asas sistem mereka.
Menurut Crowder:
- Superconducting qubits sudah wujud hampir 20 tahun
- Ia seimbang dari segi:
- kelajuan operasi
- kualiti (coherence)
- kebolehprograman
- Dari sudut kelajuan mentah, ia kira-kira 1,000x lebih pantas berbanding trapped ions (modaliti nombor dua sekarang)
Bagi dunia pembuatan semikonduktor, ini ada implikasi menarik:
- Banyak know-how fabrikasi yang diguna untuk qubit sebenarnya berkait rapat dengan proses advanced node dan advanced packaging yang sudah wujud di ekosistem E&E.
- Pemain seperti Intel, TSMC, Samsung – dan juga MNC di Malaysia – boleh menumpang arus ini untuk R&D bersama dalam perkakasan khusus AI dan quantum.
3.2 Advanced Packaging & “Long-Range Connections”
Untuk bina komputer kuantum fault-tolerant dan modular, anda bukan saja perlu qubit yang bagus, tetapi juga:
- Kod pembetulan ralat yang cekap
- Sambungan jarak jauh antara qubit, bukan sekadar jiran terdekat
Dari perspektif pembuatan cip, ini bermaksud:
- proses fabrikasi qubit yang tinggi kualiti dan konsisten
- multi-level packaging yang boleh menyokong:
- banyak lapisan interconnect
- long-range connections dengan fideliti tinggi
IBM memanfaatkan akses mereka ke fab 300mm di Albany, New York untuk bina cip quantum generasi baharu. Bagi ekosistem Malaysia, ini memberi isyarat jelas: kemahiran advanced packaging dan integrasi sistem yang sekarang digunakan di OSAT dan back-end semikonduktor akan jadi sangat relevan untuk era quantum + AI.
4. Roadmap IBM: Dari Loon & Nighthawk Ke Starling 2029
IBM bukan sekadar umum visi besar; mereka bentangkan roadmap terperinci yang berkait rapat dengan apa yang kilang pintar boleh jangka.
4.1 Milestone Jangka Pendek: Loon & Nighthawk
Beberapa kod nama yang IBM guna:
-
Loon (tahun ini)
- Cip berbungkus pertama dengan sambungan jarak jauh
- Membolehkan pembinaan quantum memory dan ujian perisian kod pembetulan ralat
-
Nighthawk (diumum November)
- Quantum processor dengan square lattice
- Lebih banyak jiran “next-nearest”, jadi program boleh dijalankan dengan ~30% kurang operasi berbanding generasi sebelumnya
- Sangat penting untuk capai short-term provable quantum advantage
Dari sudut AI dalam pembuatan, apa maknanya bila operasi berkurang 30%?
- Model optimasi rantaian bekalan yang dulu ambil masa jam di superkomputer boleh dipercepatkan lagi bila sebahagiannya di-offload ke modul quantum
- Constraint satisfaction problem seperti jadual penyelenggaraan mesin, shift operator dan lot produksi boleh dijalankan lebih kerap dan dengan lebih banyak senario “what-if”
4.2 Starling: 200 Qubit, 100+ Juta Operasi
IBM sasarkan:
- 2028 – demonstrasi pertama komputer kuantum fault-tolerant dengan pembetulan ralat
- 2029 – keluaran kepada pelanggan bagi sistem yang dinamakan Starling
Starling disasarkan sebagai sistem:
- ~200 qubit logik (bukan fizikal)
- 100 juta+ operasi yang boleh dijalankan dengan ralat dibetulkan
- Dibina secara modular di Poughkeepsie, New York
Untuk capai ini, IBM fokus pada tiga blok penting:
- Logical Processing Unit – memasukkan arahan sebenar ke dalam memori kuantum
- Magic-State Factory – menghasilkan non-Clifford gates supaya set gerbang menjadi universal
- Adapter Modular – sambung beberapa pakej dengan entanglement merentas modul
Bagi pembuatan, Starling ialah sistem yang cukup kuat untuk mula menyentuh masalah seperti:
- perancangan fab semikonduktor merentas beratus tool dan puluhan ribu process steps
- reka bentuk bahan baharu untuk substrate, thermal interface, dan bahan bateri EV
- penalaan hyperparameter AI yang hari ini memerlukan ribuan eksperimen di GPU farm
5. Dari Wall Street ke Lantai Produksi: Aplikasi Praktikal Untuk Pembuatan
Crowder beri contoh aplikasi awal: optimumkan portfolio bon untuk bank pelaburan – potensi keuntungan berbilion dolar. Kalau anda tukar “bon” kepada “work order”, “tool” dan “inventory”, coraknya sama:
AI tentukan corak; quantum bantu cari kombinasi terbaik dalam ruang kemungkinan yang terlalu besar untuk komputer klasik.
Berikut beberapa senario terus terang untuk kilang elektronik, automotif dan semikonduktor:
5.1 Optimasi Rantaian Bekalan & Jadual Pengeluaran
Masalah tipikal di kilang besar:
- ratusan SKU aktif
- ribuan komponen dari puluhan negara
- ratusan mesin dengan waktu setup berbeza
AI hari ini sudah bantu dengan:
- ramalan permintaan (demand forecasting)
- perancangan kapasiti
Bila quantum masuk, ia boleh menambah nilai di bahagian:
- Optimasi kombinatorial – pilih jadual produksi, laluan lot dan penggunaan mesin terbaik daripada trilion kombinasi yang mungkin
- Robust planning – cari pelan yang masih kukuh walaupun ada gangguan (kontena lambat, mesin down)
5.2 Reka Bentuk Bahan & Proses Kimia
IBM sudah ada pelanggan quantum seperti:
- Lockheed – kimia untuk pendorongan
- Boeing – kimia anti-karat, anti-degradasi
- Cleveland Clinic – simulasi kimia kehidupan
- Jabatan Tenaga AS – pelbagai aplikasi kimia berkaitan misi mereka
Bayangkan aplikasi serupa untuk industri di Malaysia:
- Elektronik & semikonduktor: bahan die-attach baharu, paste solder, bahan low‑k, dielectrics yang lebih stabil
- Automotif & EV: kimia cat anti-karat, bahan bateri dengan densiti tenaga tinggi dan kitar hayat lebih panjang
- Peralatan pengguna: plastik tahan haba, bahan penebat bunyi lebih baik
Simulasi kuantum membolehkan material scientist “uji” ribuan formula di komputer sebelum satu pun difabrikasi di lab. AI bantu tapis calon terbaik; quantum percepatkan simulasi paling kompleks.
5.3 Kualiti & Yield Optimization
Dalam fab semikonduktor atau kilang EMS, yield ialah margin hidup mati.
Gabungan AI + quantum boleh menyentuh:
- Root cause analysis pada data proses yang sangat besar
- Carian tetapan proses optimum merentas ratusan parameter (suhu, tekanan, masa, komposisi gas)
AI biasa bagus dalam mencari corak, tapi bila perlu cari kombinasi tetapan yang optimum dalam ruang parameter yang sangat besar, modul quantum boleh digunakan sebagai “enjin carian global” yang lebih cekap.
6. Apa Yang IBM Lakukan Dengan Pelanggan – dan Apa Maknanya Untuk Malaysia
IBM hari ini sudah ada:
- >100 kumpulan dalam rangkaian quantum mereka (industri, akademik, rakan komersial)
- 7 sistem quantum yang dipasang di lokasi luar (Jepun, Korea, Sepanyol, AS, Kanada) selain dalam pusat data IBM sendiri
- Model operasi: IBM miliki & operasi perkakasan, pelanggan akses melalui awan; hardware refresh setiap 2 tahun
Ini memberi tiga isyarat penting untuk pengeluar di Malaysia:
-
Akses awal melalui cloud
Anda tak perlu beli komputer kuantum; cukup mula dengan projek perintis AI + quantum melalui cloud. Model langganan memudahkan POC tanpa CAPEX besar. -
Ekosistem & bakat
Universiti teknikal dan pusat R&D di Malaysia wajar mula:- tawarkan modul asas pengaturcaraan kuantum
- bina joint projects dengan MNC (Intel, Infineon, Bosch, dll.)
- gunakan kes pembuatan sebenar, bukan sekadar demo akademik
-
Peluang untuk vendor & integrator
Sistem integrator OT/IT, pembangun MES, WMS dan APS di Malaysia boleh mula rancang:- bagaimana scheduler atau modul optimasi mereka suatu hari nanti boleh memanggil API quantum
- apa data yang perlu dikemas supaya “quantum-ready” (struktur masalah, fungsi objektif, kekangan)
IBM sendiri terbuka dengan model di mana pada masa depan, pelanggan boleh beli perkakasan + perisian, bukan hanya servis. Bila itu berlaku, negara dengan ekosistem E&E yang matang – seperti Malaysia – ada peluang muncul sebagai lokasi integrasi dan operasi sistem hybrid AI–quantum untuk rantau Asia.
7. Langkah Praktikal 3–5 Tahun Akan Datang Untuk Pengeluar
Realistiknya, kebanyakan kilang di Malaysia belum perlukan komputer kuantum minggu depan. Tapi kalau tunggu sampai 2029 baru hendak bergerak, anda akan berada dalam kumpulan pengguna lewat.
Berikut rangka tindakan yang lebih praktikal:
-
Kukuhkan asas AI dalam pembuatan hari ini
- pasang sistem pengumpulan data OT yang konsisten (MES, historian, traceability penuh)
- gunakan AI untuk kes asas: ramalan downtime, kualiti, tenaga
- pastikan data berlabel dan struktur – ini pra-syarat penting sebelum quantum boleh bantu
-
Kenal pasti masalah “optimization-heavy”
- penjadualan yang kerap patah bila ada gangguan
- masalah yield yang melibatkan banyak parameter proses
- rantaian bekalan multi-plant dengan banyak kekangan
Senaraikan masalah ini; ini calon utama projek hybrid AI–quantum di masa depan.
-
Jalin kerjasama dengan pemain global
- sertai program perintis bersama MNC yang sudah guna AI secara agresif di Malaysia
- kerja dengan vendor ERP/APS/MES yang ada roadmap ke arah integrasi quantum
-
Bangunkan bakat dalaman
- latih jurutera data dan proses supaya faham asas logik quantum (bukan fiziknya, tetapi cara memodelkan masalah)
- galakkan pasukan R&D sertai hackathon atau program percubaan quantum melalui cloud
Penutup: Quantum Bukan Ganti AI – Ia “Booster” Untuk AI Kilang Pintar
Ramai orang tanya mana satu akan menggerakkan gelombang seterusnya industri: AI atau quantum computing? Jawapan yang saya pegang: AI kekal enjin utama, quantum ialah “turbocharger” yang disambung kepada enjin itu.
Apa yang sedang berlaku antara IBM dan Google – perlumbaan untuk quantum advantage, roadmap ke Starling 2029 – bukan sekadar berita R&D di luar negara. Ia adalah signal awal tentang rupa bentuk kilang elektronik, automotif dan semikonduktor menjelang 2030:
- AI mengurus data, corak dan keputusan harian
- modul quantum menangani bahagian masalah yang terlalu kompleks untuk komputer biasa
- pemain yang sudah selesa dengan AI hari ini akan jadi kumpulan terawal yang boleh manfaatkan quantum kelak
Soalan sebenar untuk pengeluar di Malaysia pada 14/12/2025, 10:00 malam bukan “bila kita perlu beli komputer kuantum?”, tetapi:
“Bila AI di kilang kita sudah cukup matang untuk esoknya disambung dengan quantum?”
Jawapan itu bergantung pada langkah yang anda ambil dalam 3–5 tahun akan datang.