Pengembangan komputer kuantum, jika
praktis, akan menandai lompatan maju dalam kemampuan komputasi yang jauh lebih
besar daripada yang dari sempoa untuk superkomputer modern, dengan keuntungan
kinerja di bidang miliar kali lipat dan seterusnya. Komputer kuantum, mengikuti
hukum fisika kuantum, akan mendapatkan kekuatan pemrosesan yang sangat besar
melalui kemampuan untuk berada di beberapa negara, dan untuk melakukan
tugas-tugas menggunakan semua permutasi yang mungkin secara bersamaan. Pusat
saat ini penelitian di komputasi kuantum termasuk MIT, IBM, Oxford University,
dan Los Alamos National Laboratory.
Quantum Computing
Merupakan alat hitung yang menggunakan mekanika kuantum seperti
superposisi dan keterkaitan, yang digunakan untuk peng-operasi-an data.
Perhitungan jumlah data pada komputasi klasik dihitung dengan bit, sedangkan
perhitungan jumlah data pada komputer kuantum dilakukan dengan qubit. Prinsip
dasar komputer kuantum adalah bahwa sifat kuantum dari partikel dapat digunakan
untuk mewakili data dan struktur data, dan bahwa mekanika kuantum dapat
digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk
mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika baru yang
sesuai dengan prinsip kuantum.
Sejarah singkat
·
Pada tahun 1970-an
pencetusan atau ide tentang komputer kuantum pertama kali muncul oleh para fisikawan
dan ilmuwan komputer, seperti Charles H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioff dari
Argonne National Laboratory, Illinois, David Deutsch dari University of Oxford,
dan Richard P. Feynman dari California Institute of Technology (Caltech).
·
Feynman dari California
Institute of Technology yang pertama kali mengajukan dan menunjukkan model
bahwa sebuah sistem kuantum dapat digunakan untuk melakukan komputasi. Feynman
juga menunjukkan bagaimana sistem tersebut dapat menjadi simulator bagi fisika
kuantum.
· Pada tahun 1985,
Deutsch menyadari esensi dari komputasi oleh sebuah komputer kuantum dan
menunjukkan bahwa semua proses fisika, secara prinsipil, dapat dimodelkan
melalui komputer kuantum. Dengan demikian, komputer kuantum memiliki kemampuan
yang melebihi komputer klasik.
· Pada tahun 1995, Peter
Shor merumuskan sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan komputer kuantum
untuk memecahkan masalah faktorisasi dalam teori bilangan.
· Sampai saat ini, riset
dan eksperimen pada bidang komputer kuantum masih terus dilakukan di seluruh
dunia. Berbagai metode dikembangkan untuk memungkinkan terwujudnya sebuah
komputer yang memilki kemampuan yang luar biasa ini. Sejauh ini, sebuah
komputer kuantum yang telah dibangun hanya dapat mencapai kemampuan untuk
memfaktorkan dua digit bilangan. Komputer kuantum ini dibangun pada tahun 1998
di Los Alamos, Amerika Serikat, menggunakan NMR (Nuclear Magnetic Resonance).
Entanglement
Entanglement adalah efek mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara
partikel individual sehingga sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah
meski Anda berusaha memindahkan mereka. Contoh dari quantum entanglement:
kaitan antara penentuan jam sholat dan quantum entanglement. Mohon maaf bagi
yang beragama lain saya hanya bermaksud memberi contoh saja. Mengapa jam sholat
dibuat seragam? Karena dengan demikian secara massal banyak manusia di beberapa
wilayah secara serentak masuk ke zona entanglement bersamaan.
Pengoperasian Data Qubit
Komputer kuantum memelihara urutan qubit. Sebuah qubit tunggal dapat
mewakili satu, nol, atau, penting, setiap superposisi quantum ini, apalagi
sepasang qubit dapat dalam superposisi kuantum dari 4 negara, dan tiga qubit
dalam superposisi dari 8. Secara umum komputer kuantum dengan qubit n bisa
dalam superposisi sewenang-wenang hingga 2 n negara bagian yang berbeda secara
bersamaan (ini dibandingkan dengan komputer normal yang hanya dapat di salah
satu negara n 2 pada satu waktu). Komputer kuantum yang beroperasi dengan
memanipulasi qubit dengan urutan tetap gerbang logika quantum. Urutan gerbang
untuk diterapkan disebut algoritma quantum.
Sebuah contoh dari implementasi qubit untuk komputer kuantum bisa mulai
dengan menggunakan partikel dengan dua putaran menyatakan: “down” dan “up”.
Namun pada kenyataannya sistem yang memiliki suatu diamati dalam jumlah yang
akan kekal dalam waktu evolusi dan seperti bahwa A memiliki setidaknya dua
diskrit dan cukup spasi berturut-turut eigen nilai , adalah kandidat yang cocok
untuk menerapkan sebuah qubit. Hal ini benar karena setiap sistem tersebut
dapat dipetakan ke yang efektif spin -1/2 sistem.
Algoritma pada Quantum Computing
Para ilmuwan mulai melakukan riset mengenai sistem kuantum tersebut,
mereka juga berusaha untuk menemukan logika yang sesuai dengan sistem tersebut.
Sampai saat ini telah dikemukaan dua algoritma baru yang bisa digunakan dalam
sistem kuantum yaitu algoritma shor dan algoritma grover.
Algoritma
Shor
Algoritma yang ditemukan oleh Peter Shor pada
tahun 1995. Dengan menggunakan algoritma ini, sebuah komputer kuantum dapat
memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk
mengamankan pengiriman data. Kode yang disebut kode RSA ini, 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.
Algoritma
Grover
Algoritma Grover adalah sebuah algoritma
kuantum yang menawarkan percepatan kuadrat dibandingkan pencarian linear klasik
untuk list tak terurut. Algoritma Grover menggambarkan bahwa dengan menggunakan
pencarian model kuantum, pencarian dapat dilakukan lebih cepat dari model
komputasi klasik. Dari banyaknya algoritma kuantum, algoritma grover akan
memberikan jawaban yang benar dengan probabilitas yang tinggi. Kemungkinan
kegagalan dapat dikurangi dengan mengulangi algoritma. Algoritma Grover juga
dapat digunakan untuk memperkirakan rata-rata dan mencari median dari
serangkaian angka, dan untuk memecahkan masalah Collision.
Implementasi Quantum Computing
Pada 19 Nov 2013 Lockheed Martin, NASA dan Google semua memiliki satu
misi yang sama yaitu mereka semua membuat komputer kuantum sendiri. Komputer
kuantum ini adalah superkonduktor chip yang dirancang oleh sistem D – gelombang
dan yang dibuat di NASA Jet Propulsion Laboratories.
NASA dan Google berbagi sebuah komputer kuantum untuk digunakan di
Quantum Artificial Intelligence Lab menggunakan 512 qubit D -Wave Two yang akan
digunakan untuk penelitian pembelajaran mesin yang membantu dalam menggunakan
jaringan syaraf tiruan untuk mencari set data astronomi planet ekstrasurya dan
untuk meningkatkan efisiensi searchs internet dengan menggunakan AI
metaheuristik di search engine heuristical.
A.I. seperti metaheuristik dapat menyerupai masalah optimisasi global
mirip dengan masalah klasik seperti pedagang keliling, koloni semut atau
optimasi swarm, yang dapat menavigasi melalui database seperti labirin.
Menggunakan partikel terjerat sebagai qubit, algoritma ini bisa dinavigasi jauh
lebih cepat daripada komputer konvensional dan dengan lebih banyak variabel.
kesimpulan
Model komputasi yang tampaknya tidak
standar, seperti yang di dasarkan pada DNA, berbagi prinsip dasar ini. Namun
fisikawan telah menunjukkan bahwa hukum-hukum yang menjelaskan alam bukan hanya
hukum sederhana dari mekanika klasik. Hukum tersebut adalah hukum-hukum fisika
kuantum, dan hukum-hukum ini membuat kita berpikir secara berbeda tentang
komputasi.
sumber:
http://mantika-mints.blogspot.co.id/2015/05/quantum-computation.html
http://wayansuryaadi.blogspot.com/2014/05/quantum-computing.html
http://flashintata.blogspot.com/2013/05/quantum-computation.html
http://annisa-anggi.blogspot.com/2014/04/implementasi-quantum-computing.html
http://www.komputasi.lipi.go.id/utama.cgi?artikel&1152643054
http://en.wikipedia.org/wiki/Grover’s_algorithm
http://quantumstudyclub.blogspot.com/2008/03/quantum-computer.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar