Pengantar Quantum Computation
PENDAHULUAN
Pengertian 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.
Keunggulan Quantum Computing
Komputer kuantum memanfaatkan sebuah
fenomena yang dinamakan super posisi yaitu dalam mekanika kuantum, suatu
partikel bias berada dalam dua keadaan sekaligus. Komputer kuantum juga
menggunakan Qubits yaitu kemampuan untuk berada di berbagai macam keadaan.
Komputer kuantum memiliki potensi untuk melaksanakan berbagai perhitungan
secara simultan atau lebih rinci sehingga jauh lebih cepat dari komputer
digital. Jadi intinya komputer kuantum lebihbaik kemampuannya dan lebih cepat
dibandingkan dengan komputer digital.
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.
Penggunaan metaheuristik canggih pada
fungsi heuristical lebih rendah dapat melihat simulasi komputer yang dapat
memilih sub rutinitas tertentu pada komputer sendiri untuk memecahkan masalah
dengan cara yang benar-benar cerdas . Dengan cara ini mesin akan jauh lebih
mudah beradaptasi terhadap perubahan data indrawi dan akan mampu berfungsi
dengan jauh lebih otomatisasi daripada yang mungkin dengan komputer normal.
Perbandingan Dengan Komputer
Konvensional
Quantum Computer dapat memproses jauh
lebih cepat daripada komputer konvensional. Pada dasarnya, quantum computer
dapat memproses secara paralel, sehingga berkomputasi jauh lebih cepat.
Quantum Computer 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.
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
Qubit merupakan kuantum bit , mitra
dalam komputasi kuantum dengan digit biner atau bit dari komputasi klasik. Sama
seperti sedikit adalah unit dasar informasi dalam komputer klasik, qubit adalah
unit dasar informasi dalam komputer kuantum . Dalam komputer kuantum, sejumlah
partikel elemental seperti elektron atau foton dapat digunakan (dalam praktek,
keberhasilan juga telah dicapai dengan ion), baik dengan biaya mereka atau
polarisasi bertindak sebagai representasi dari 0 dan / atau 1. Setiap
partikel-partikel ini dikenal sebagai qubit, sifat dan perilaku
partikel-partikel ini (seperti yang diungkapkan dalam teori kuantum ) membentuk
dasar dari komputasi kuantum. Dua aspek yang paling relevan fisika kuantum
adalah prinsip superposisi dan Entanglement
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.
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.
QUANTUM
GATES & ALGORITMA SHOR
Quantum
Gates
Quantum gates atau gerbang quantum
merupakan aturan logika atau gerbang logika yang berlaku pada quantum computing.
Prinsip kerja dari quantum gates hampir sama dengan gerbang logika pada
komputer digital. Jika pada komputer digital terdapat beberapa operasi logika
seperti AND, OR, dan NOT, pada quantum computing gerbang quantum terdiri dari
beberapa bilangan qubit, sehingga quantum lebih sulit untuk dihitung daripada
gerbang logika pada komputer digital.
Algoritma
Shor
Algoritma Shor, dinamai matematikawan
Peter Shor , adalah algoritma kuantum yaitu merupakan suatu algoritma yang
berjalan pada komputer kuantum yang berguna untuk faktorisasi bilangan bulat.
Algoritma Shor dirumuskan pada tahun 1994. Inti dari algoritma ini
merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhaadap bilanga interger
atau bulat yang besar. Komputer kuantum yang menggunakan algoritma ini dapat
memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk
mengamankan pengiriman data. Kode yang disebut RSA ini, jika disandikan, maka
data yang dikirimkan akan aman, karena RSA membutuhkan kerja ribun komputer
secara paralel sehingga kerja pemecahan ini tidaklah efektif.
Thanks to:
0 comments