Komputasi Kuantum
Komputasi Kuantum
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. Komputer kuantum merupakan alat yang mempergunakan prinsip-prinsip teori
kuantum dalah pengolahan informasi. Pada teori kuantum, dijelaskan
mengenai perilaku obyek-obyek yang berukuran mikro antara lain molekul,
atom serta partikel. Dunia makroskopis berbeda dengan dunia mikroskopis.
Dalam prinsip kuantum, materi bisa berlaku sebagaimana partikel serta
gelombang. Inilah yang disebut dualisme partikel-gelombang yang
merupakan satu keunikan dari teori kuantum.
Komputer kuantum dapat jauh
lebih cepat dari komputer konvensional pada banyak masalah, salah
satunya yaitu masalah yang memiliki sifat berikut :
- Satu-satunya cara adalah menebak dan mengecek jawabannya berkali-kali
- Terdapat n jumlah jawaban yang mungkin
- Setiap kemungkinan jawaban membutuhkan waktu yang sama untuk mengeceknya
- Tidak ada petunjuk jawaban mana yang kemungkinan benarnya lebih besar: memberi jawaban dengan asal tidak berbeda dengan mengeceknya dengan urutan tertentu.
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).
Bagaimana komputer kuantum bekerja
Sampai saat ini, dua kegunaan yang paling menjanjikan untuk perangkat komputer kuantum itu adalah
untuk melakukan pencarian kuantum dan anjak kuantum. Untuk memahami bagaimana
pencarian kuantum bekerja, bayangkan jika Anda mencari nama dan nomor telepon
tertentu pada Yellow Pages atau buku telepon dengan cara konvensional. Jika
buku telepon tersebut memiliki 10.000 entri, rata-rata Anda perlu melihat
sekitar setengah dari jumlah itu, yakni 5.000 entri, sebelum Anda berpotensi
menemukan nama dan nomor yang dicari. Algoritma pencarian kuantum hanya perlu
menebak 100 kali. Dengan 5.000 tebakan, sebuah komputer kuantum mampu menemukan
25 juta nama pada buku telepon tersebut.
Apa perbedaan Quantum Computing dengan komputer klasik.
Sehubungan
dengan teori kuantum, maka komputer kuantum juga bisa memproses seluruh jenis
informasi yang diproses oleh komputer klasik. Selain itu salah satu
perbandingan komputer klasik dan komputer kuantum, adalah komputer
kuantum memiliki satu sifat unik yakni superposisi kuantum untuk melaksanakan
komputasi yang tidak bisa dilakukan oleh komputer klasik. Komputasi klasik bergantung pada
tingkat akhir, pada prinsip-prinsip yang diungkapkan oleh aljabar Boolean. Data
harus diproses dalam keadaan biner eksklusif pada setiap titik waktu atau bit.
Sedangkan saat itu setiap transistor atau kapasitor perlu dalam kondisi 0 atau
1 sebelum beralih status yang sekarang diukur dalam miliar detik. Masih ada
batas untuk seberapa cepat perangkat ini dapat dibuat untuk mengalihkan statu.
Sebagaimana pengembangan yang mengarah ke ke sirkuit yang lebih kecil dan lebih
cepat, kita mulai mencapai batas fisik material dan ambang batas untuk hukum
klasik fisika untuk diterapkan. Dalam hal ini, dunia kuantum mengambil alih. Dalam
komputer kuantum, sejumlah partikel elemental seperti elektron atau foton dapat
digunakan baik untuk pengisian atau polarisasi yang bertindak sebagai
representasi dari 0 dan / atau 1. Setiap partikel ini dikenal sebagai bit
kuantum, atau Qubit. Sifat dan perilaku partikel-partikel
ini membentuk dasar dari komputasi kuantum.
Comments
Post a Comment