Menurut ExxonMobil, sebagian besar populasi global menghadapi tantangan sehari-hari dalam mengakses energi, yang berdampak pada kesehatan masyarakat dan menghalangi banyak orang untuk sepenuhnya menyadari potensi mereka. Tantangan energi akan menjadi lebih besar seiring pertumbuhan populasi global, dari 7,5 miliar saat ini menjadi 9,2 miliar yang diproyeksikan pada tahun 2040.
Para pemimpin ExxonMobil menyebut hal ini sebagai "tantangan ganda" bagi masyarakat, yaitu menyediakan energi yang andal dan terjangkau bagi populasi yang terus bertambah, sekaligus mengurangi dampak lingkungan dan risiko perubahan iklim.
"Salah satu cara jangka pendek untuk mengatasi tantangan tersebut adalah dengan menggunakan gas alam yang menghasilkan gas rumah kaca hingga 60% lebih sedikit dibandingkan batu bara. Peralihan dari batu bara ke gas alam untuk pembangkit listrik akan meningkatkan kualitas udara dan mengurangi intensitas karbon," kata Dr. Vijay Swarup, Wakil Presiden Penelitian dan Pengembangan ExxonMobil. "Namun, masalahnya bukan hanya masalah produksi – tetapi juga masalah transportasi."
Pengiriman LNG tidak seperti pengiriman sepatu kets. LNG harus dikirim 'tepat pada waktunya' saat dikonsumsi, atau orang-orang kehabisan listrik. Pengiriman yang efisien sangatlah penting.
Jumlah kombinasi keputusan dalam jaringan pengiriman LNG global adalah 2^1.000.000
Jumlah atom yang ada di alam semesta adalah 2^270
Pada tahun 2021, lebih dari 500 kapal LNG digunakan untuk mengangkut pasokan bahan bakar penting melintasi lautan. Bersama-sama, mereka melakukan ribuan perjalanan per tahun ke pelabuhan-pelabuhan tujuan dengan LNG yang disalurkan untuk memberi daya pada infrastruktur penting.
Menemukan rute optimal untuk armada kapal semacam itu bisa menjadi masalah optimasi yang sangat rumit. Untuk mengangkut LNG secara efisien, posisi setiap kapal harus diperhitungkan pada setiap hari sepanjang tahun, bersama dengan kebutuhan LNG dari setiap lokasi pengiriman.
Saat ini, masalah semacam ini tidak dapat diselesaikan dengan tepat menggunakan komputasi klasik. Bahkan dengan masalah yang disederhanakan yang hanya melibatkan puluhan kapal, jumlah kemungkinan kombinasi keputusan yang berbeda dapat mencapai 21.000.000. Itu lebih besar dari jumlah total atom di alam semesta.
Komputer klasik dapat menangani versi masalah ini dengan memecahnya menjadi potongan-potongan yang dapat dicerna dan menerapkan metode matematika yang canggih. Bahkan dengan pendekatan ini, diperlukan waktu berjam-jam untuk menghasilkan solusi yang berguna, apalagi solusi yang optimal.
Tingkatkan masalah ke armada yang lebih besar, atau perkenalkan ketidakpastian seperti cuaca atau fluktuasi permintaan, dan masalah sebesar ini dengan cepat menjadi sulit diatasi - melawan batas-batas sulit yang melekat pada sistem komputasi klasik yang paling canggih sekalipun.
Komputer kuantum mengambil pendekatan baru untuk mengatasi kerumitan semacam ini, dengan potensi untuk menemukan solusi yang tidak dapat ditangani oleh superkomputer klasik. Para pemimpin industri seperti Exxon kini mulai terlibat untuk mengeksplorasi bagaimana memadukan teknik komputasi klasik dan kuantum dapat menyelesaikan tantangan global yang besar, kompleks, dan mendesak.
Seluruh kelas masalah optimasi hampir tidak mungkin diselesaikan dengan tepat di bawah paradigma saat ini, yang mengharuskan bisnis dan institusi untuk menerima tingkat ketidakpastian dan ketidakefisienan dalam proses mereka. Meskipun masih dalam tahap awal, komputasi kuantum menawarkan pendekatan baru yang revolusioner yang dapat membantu meringankan tantangan ini di masa depan.
Tim di IBM Research dan ExxonMobil Corporate Strategy Research telah berkolaborasi untuk memodelkan perutean inventaris maritim pada perangkat kuantum, menganalisis kekuatan dan pertukaran dari berbagai strategi untuk perutean kendaraan dan inventaris, dan meletakkan dasar untuk membangun solusi praktis untuk operasi mereka.
Karena perangkat keras kuantum IBM berkembang dengan cepat – dari sistem prototipe kecil hingga perangkat yang lebih besar dan lebih menjanjikan – para peneliti sangat antusias dengan kemungkinan untuk suatu hari nanti menangani masalah perutean yang sebelumnya tidak dapat dipecahkan.
"Melalui kemitraan dengan IBM Quantum, sasaran kami adalah pada akhirnya meningkatkan kemampuan kami untuk mengatasi pengoptimalan yang lebih kompleks," kata Swarup ExxonMobil. "Untuk memecahkan masalah yang lebih besar dan membuat perbedaan yang lebih besar."
Bagi ExxonMobil, aplikasi komputasi kuantum akan menjangkau jauh melampaui koordinasi kapal di laut. Quantum dapat memberikan kemampuan baru untuk mensimulasikan kimia, yang mengarah pada pengembangan dalam keberlanjutan dan efisiensi energi. Quantum dapat mendukung penemuan yang diperlukan untuk mengembangkan penangkapan karbon skala besar, atau membantu mengidentifikasi katalis baru dan bahan aktif untuk pemrosesan energi rendah.
ExxonMobil mengandalkan IBM untuk mendesain dan tanpa henti meningkatkan perangkat keras dan perangkat lunak kuantum. Dan para peneliti ExxonMobil bekerja sama dengan para ahli IBM untuk mengembangkan dan menguji algoritme generasi baru.
"Bahkan pada tahap awal ini, kami menemukan bahwa komputasi kuantum mengilhami berbagai cara berpikir yang berbeda yang secara unik sesuai dengan kekuatan spesifiknya. Kami tahu bahwa ada tantangan global yang sangat besar yang akan kami hadapi di masa mendatang. Ketika komputasi kuantum berkembang menjadi sangat mengganggu, kami akan siap."
Pelajari lebih lanjut tentang bagaimana ExxonMobil & IBM mengeksplorasi algoritme kuantum untuk menyelesaikan formulasi perutean.
Tim kuantum ExxonMobil terdiri dari ahli matematika terapan, ahli optimasi, ahli kimia komputasi, dan ilmuwan lain yang dapat melakukan penelitian mendasar yang diperlukan pada algoritme baru tetapi memiliki pandangan yang sama tentang apa yang penting dalam energi. Perspektif tersebut telah memberikan manfaat tidak hanya untuk penelitian ExxonMobil sendiri, tetapi juga untuk seluruh komunitas IBM Quantum Network. Dalam waktu singkat, mereka mulai terlibat dan berkolaborasi dengan seluruh jaringan, dan sering kali mengajukan pertanyaan-pertanyaan yang bijaksana kepada orang lain di komunitas.
Seperti ExxonMobil, sebagian besar anggota IBM Quantum Network menghadapi tantangan dunia nyata yang telah mereka coba selesaikan selama bertahun-tahun. Sekarang mereka sudah berada di depan: Mengembangkan perangkat kuantum saat ini yang akan siap digunakan segera setelah rangkaian perangkat keras komputasi kuantum IBM Quantum yang terus berkembang mencapai skala dan kapasitas yang dibutuhkan, sebagaimana yang ditetapkan dalam peta jalan pengembangan mereka.
ExxonMobil, salah satu penyedia energi dan produsen bahan kimia terbesar di dunia yang diperdagangkan secara publik, mengembangkan dan menerapkan teknologi generasi mendatang untuk membantu memenuhi kebutuhan energi dan produk kimia berkualitas tinggi yang terus meningkat di dunia secara aman dan bertanggung jawab.
Tentang IBM Quantum Network
IBM Quantum Network adalah sebuah komunitas yang terdiri dari perusahaan-perusahaan Fortune 500, institusi akademis, perusahaan rintisan, dan laboratorium penelitian nasional yang bekerja sama dengan IBM untuk memajukan komputasi kuantum.
Apa Anda siap?
Dalam 10 tahun ke depan, komputasi kuantum akan mengubah bisnis dan masyarakat. Organisasi yang tidak bertindak sekarang akan tertinggal.
© Hak Cipta IBM Corporation 2020. IBM Corporation, IBM Cloud, New Orchard Road, Armonk, NY 10504
Diproduksi di Amerika Serikat, Maret 2020.
IBM, logo IBM, ibm.com, IBM Cloud, dan IBM Food Trust adalah merek dagang dari International Business Machines Corp, yang terdaftar di banyak yurisdiksi di seluruh dunia. Nama produk dan layanan lain mungkin merupakan merek dagang dari IBM atau perusahaan lain. Daftar merek dagang IBM saat ini tersedia di web di "Informasi hak cipta dan merek dagang" di https://www.ibm.com/id-id/legal/copyright-trademark.
Dokumen ini adalah yang terbaru pada tanggal awal publikasi dan dapat diubah oleh IBM kapan saja. Tidak semua penawaran tersedia di setiap negara tempat IBM beroperasi.
Data kinerja dan contoh klien yang dikutip disajikan hanya untuk tujuan ilustrasi. Hasil kinerja aktual dapat bervariasi, tergantung pada konfigurasi dan kondisi pengoperasian tertentu. INFORMASI DALAM DOKUMEN INI DISEDIAKAN "SEBAGAIMANA ADANYA" TANPA JAMINAN APA PUN, BAIK TERSURAT MAUPUN TERSIRAT, TERMASUK TANPA JAMINAN UNTUK DAPAT DIPERJUALBELIKAN, KESESUAIAN UNTUK TUJUAN TERTENTU, DAN JAMINAN ATAU KETENTUAN APA PUN YANG TIDAK MELANGGAR. Produk IBM dijamin sesuai dengan syarat dan ketentuan perjanjian yang mengatur penyediaan produk tersebut.