“ Quantum Computation / computer
kuantum “
PENDAHULUAN
Teknologi
komputer pada zaman globalisasi saat ini telah berkembang pesat, sehingga
komputer dengan teknologi lama mulai tergantikan dengan teknologi yang baru
yang pastinya sudah lebih canggih. Kita bisa melihat contohnya pada teknologi
pemrosesan Quantum Computing yang merupakan alat hitung menggunakan sebuah
fenomena mekanika kuantum. Dapat diambil contohnya seperti penggunaan
superposisi dan keterkaitan (entanglement) untuk proses operasi data. Dalam
komputer klasik jumlah data dihitung dengan bit, sedangkan dalam komputer
kuantum jumlah data dihitung dengan qubit. Adapun prinsip dasar komputer
kuantum yang perlu kita tahu adalah bahwa sifat quantum dari partikel dapat
digunakan untuk mewakili data dan struktur data. Selain itu prinsip lainnya
adalah bahwa mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan operasi pada data
tersebut. Oleh karena itu, untum mengembangkan komputer dengan sistem kuantum
diperlukan logika baru yang tentunya sesuai dengan prinsip quantum ini.
Saat
ini komputer kuantum memang masih dalam pengembangan, namun telah dilakukan
eksperimen dimana operasi komputer kuantum dilakukan atas sejumlah kecil qubit.
Riset baik secara teoretis maupun praktik terus berlanjut dalam laju yang
cepat, dan banyak pemerintah nasional dan agensi pendanaan militer mendukung
riset komputer kuantum untuk pengembangannya baik untuk keperluan rakyat maupun
masalah keamanan nasional. Ide mengenai komputer kuantum ini berasal dari
beberapa fisikawan antara lain Charles H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioff
dari Argonne National Laboratory, Illinois dan David Deutsch dari University of
Oxford, serta Richard P. Feynman dari California Institute of Technology
(Caltech).
ENTANGLEMENT
Setelah
sedikit memahami apa itu quantum computation dan quantum computer kita
akan memasuki pembahasan dari Entanglement. Entanglement sendiri masih bagian
dari Quantum Computation. Apa itu Entanglement? Entanglement adalah suatu teori
mekanika quantum yang menggambarkan seberapa cepat dan betapa kuatnya
keterhubungan partikel-partikel pada Quantum computer yang dimana jika suatu
partikel diperlakukan “A” maka akan memberikan dampak “A” juga ke partikel
lainnya.
Ada
juga pemahaman lain tentang Entanglement menurut Albert Einsten “Entanglement
Kuantum” di istilahkan “Perbuatan Sihir Jarak Jauh” yang merupakan sifat dasar
mekanika kuantum. Entanglement memungkinkan informasi kuantum tersebar dalam
puluhan ribu kilometer, dan hanya dibatasi oleh seberapa cepat dan seberapa
banyak pasangan entanglement dapat bekerja dalam ruang. Dari sumber yang saya
dapatkan dari internet : [Quantum entanglement] merupakan fenomena yang
menghubungkan dua partikel sedemikian rupa sehingga perubahan yang terjadi pada
satu partikel seketika itu juga tercermin dalam partikel lainnya, meski mungkin
secara fisik diantara mereka terpisah beberapa tahun cahaya.
PENGOPERASIAN DATA
QUBIT
Ilmu
informasi quantum dimulai dengan menggeneralisir sumberdaya fundamental
informasi klasik—bit—menjadi bit quantum, atau qubit. Sebagaimana bit merupakan
objek ideal yang diabstraksi dari prinsip-prinsip fisika klasik, qubit adalah
objek quantum ideal yang diabstraksi dari prinsip-prinsip mekanika quantum. Bit
bisa direpresentasikan dengan kawasan-magnetik pada cakram, voltase pada
sirkuit, atau tanda grafit yang dibuat pensil pada kertas. Pemfungsian
status-status fisikal klasik ini sebagai bit tidak bergantung pada detil
bagaimana mereka direalisasikan. Demikian halnya, atribut-atribut qubit adalah
independen dari representasi fisikal spesifik sebagai pusingan nukleus atom atau,
katakanlah, polarisasi photon cahaya.
Bit
digambarkan oleh statusnya, 0 atau 1. Begitu pula, qubit digambarkan oleh
status quantumnya. Dua status quantum potensial untuk qubit ekuivalen dengan 0
dan 1 bit klasik. Namun dalam mekanika quantum, objek apapun yang memiliki dua
status berbeda pasti memiliki rangkaian status potensial lain, disebut
superposisi, yang menjerat kedua status hingga derajat bermacam-macam.
Status-status qubit yang diperkenankan persisnya merupakan semua status yang
harus bisa dicapai, secara prinsip, oleh bit klasik yang ditransplantasikan ke
dalam dunia quantum. Status-status qubit ekuivalen dengan titik-titik di
permukaan bola, di mana 0 dan 1 sebagai kutub selatan dan utara Kontinum status
antara 0 dan 1 membantu perkembangan banyak atribut luar biasa informasi
quantum.
ALGORITMA QUANTUM
COMPUTING
Algoritma
Kuantum merupakan suatu algoritma yang berjalan pada model yang realistis pada
perhitungan kuantum. Adapun macam-macam algoritma kuantum ini sendiri akan
dijelaskan sebagai berikut :
Algoritma
Shor ditemukan pertama kali oleh Peter Shor pada tahun 1994. Algoritma Shor ini
secara prinsip dapat melakukan faktorisasi secara efisien, oleh karena itu
penggunaan algoritma ini hanya dapat dikerjakan oleh sebuah komputer kuantum.
Dengan adanya Algoritma Shor ini, sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah
kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman
data yang disebut dengan kode RSA. Jika disandikan melalui kode RSA, data yang
dikirimkan akan aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang
singkat. Selain itu, pemecahan kode RSA membutuhkan kerja ribuan komputer
secara paralel sehingga kerja pemecahan ini tidaklah efektif. Contohnya :
Seorang pemecah kode akan membutuhkan waktu 8 bulan dan 1.600 pengguna internet
jika ia akan memecahkan kode RSA yang disandikan dalam 129 digit. Jika hal ini
mungkin, pengirim data hanya perlu menambahkan digit pada kode RSA-nya agar
para pemecah kode membutuhkan waktu yang lebih lama lagi untuk memecahkan
kuncinya. Sebagai gambaran, pemecahan kode RSA 140 (140 digit) akan membutuhkan
waktu yang lebih lama dari umur alam semesta (15 miliar tahun). Namun, jika
pemecah kode menggunakan komputer kuantum, mereka dapat memecahkan kode RSA 140
hanya dalam waktu beberapa detik. Hal inilah yang membuat waswas para pengguna
channel komunikasi rahasia saat ini untuk melakukan pengiriman data secara
aman.
Algoritma
Grover. Lov Grover dirumuskan itu pada tahun 1996 . Dalam model komputasi
klasik , mencari database unsorted tidak dapat dilakukan dalam waktu kurang
dari waktu linier (jadi hanya mencari melalui setiap item optimal ). Algoritma
Grover adalah sebuah algoritma kuantum untuk mencari database disortir dengan
entri N di O ( N1 / 2 ) waktu dan menggunakan O ( log N ) ruang penyimpanan
(lihat notasi O besar ). Algoritma Grover menggambarkan bahwa dalam model
kuantum pencarian dapat dilakukan lebih cepat dari ini sebenarnya waktu
kompleksitas O ( N1 / 2 ) adalah asimtotik tercepat mungkin untuk mencari
database unsorted dalam model kuantum linear. Ini menyediakan percepatan
kuadrat, seperti algoritma kuantum lainnya, yang dapat memberikan percepatan
eksponensial atas rekan-rekan mereka klasik. Namun, bahkan percepatan kuadrat
cukup besar ketika N besar. Seperti banyak algoritma kuantum, algoritma Grover
adalah probabilistik dalam arti bahwa ia memberikan jawaban yang benar dengan
probabilitas tinggi . Kemungkinan kegagalan dapat dikurangi dengan mengulangi
algoritma.
IMPLEMENTASI
QUANTUM COMPUTING
Pada
tahun 2000, IBM sudah membuat quantum computer dengan 5 qubits dengan atom
sebagai prosesornya. dan D-Wave perusahaan komputer asal Vancouver, Canada merilis
kabar bahwa pihaknya telah mampu untuk beroperasi dengan prinsip quantum yang
jauh ebih cepat dari komputer yang ada saat ini.
Komputer
yang diberi nama “Orion” ini, menggunakan teknik cetakan rata yang sistematis,
dipadukan dengan sebuah chip niobium superkonduksi dan suhu ultrarendah, dapat
mengerjakan 16 qubit. Chip inti harus dingin hingga mendekati titik nol absolut
(-125.15ºC), agar supaya dalam proses perhitungannya tetap dalam kondisi
kuantum.
Perusahaan
D-Wave menuturkan, bahwa komputer kuantum ini bisa mengoperasikan 64 ribu
hitungan secara bersamaan, dan prototipe komputer kuantum yang diperlihatkannya
pada 13 Februari 2007 merupakan komputer tipe bisnis yang pertama di dunia, di
dalamnya ditanami chip kuantum yang dapat mengoperasikan 16 qubit.
0 komentar:
Posting Komentar