Pada artikel kali ini
ataupun tugas kali ini saya akan membahas tentang Pengantar Quantum Computation,
berikut saya akan menjelaskannya secara detail :
A.
Pendahuluan
Ø Pengertian
Quantum
Computation adalah bidang studi yang difokuskan pada teknologi komputer
berkembang berdasarkan prinsip-prinsip teori kuantum, yang menjelaskan sifat,
perilaku energi dan materi pada kuantum (atom dan subatom) tingkat.
Quantum
Computer adalah alat untuk perhitungan yang menggunakan langsung dari kuantum
mekanik fenomena, seperti superposisi dan belitan , untuk melakukan operasi
pada Data. Cara kerja quantum computer sendiri berbeda dengann komputer
bisanya. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit dalam komputer
kuantum hal ini dilakukan dengan qubit (quantum bit) yang berarti jika di
komputer biasa hanya mengenal 0 atau 1, dengan qubit sebuah komputer quantum
dapat mengenal keduanya secara bersamaan dan itu membuat kerja dari komputer
quantum itu lebih cepat dari pada komputer biasa.
Ø Keunggulan
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.
B.
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.
Quantum
entanglement adalah bagian dari fenomena quantum mechanical yang menyatakan
bahwa dua atau lebih objek dapat digambarkan mempunyai hubungan dengan objek
lainnya walaupun objek tersebut berdiri sendiri dan terpisah dengan objek
lainnya. Quantum entanglement merupakan salah satu konsep yang membuat Einstein
mengkritisi teori Quantum mechanical. Einstein menunjukkan kelemahan teori
Quantum Mechanical yang menggunakan entanglement merupakan sesuatu yang “spooky
action at a distance” karena Einstein tidak mempercayai bahwa Quantum particles
dapat mempengaruhi partikel lainnya melebihi kecepatan cahaya. Namun, beberapa
tahun kemudian, ilmuwan John Bell membuktikan bahwa “spooky action at a
distance” dapat dibuktikan bahwa entanglement dapat terjadi pada
partikel-partikel yang sangat kecil.
Penggunaan
quantum entanglement saat ini diimplementasikan dalam berbagai bidang salah
satunya adalah pengiriman pesan-pesan rahasia yang sulit untuk di-enkripsi dan
pembuatan komputer yang mempunyai performa yang sangat cepat.
C.
Pengoperasian Data Qubit
Sebuah
qubit adalah unit dasar informasi dalam sebuah komputer kuantum. Sementara
sedikit dapat mewakili hanya satu dari dua kemungkinan seperti 0 / 1, ya /
tidak, qubit dapat mewakili lebih: 0 / 1, 1 dan 0, probabilitas terjadinya
setiap saat dikombinasikan dengan qubit lebih, dan semua yang secara bersamaan.
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).
Untuk
memanipulasi sebuah qubit, maka menggunakan Quantum Gates (Gerbang Kuantum).
Cara kerjanya yaitu sebuah gerbang kuantum bekerja mirip dengan gerbang logika
klasik. Gerbang logika klasik mengambil bit sebagai input, mengevaluasi dan
memproses input dan menghasilkan bit baru sebagai output.
D.
Quantum Gates
Quantum
Gates / Gerbang Quantum merupakan sebuah aturan logika / 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, NOT, pada quantum computing gerbang
quantum terdiri dari beberapa bilangan qubits, sehingga quantum gates lebih
susah untuk dihitung daripada gerang logika pada komputer digital.
E.
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
Shor bergantung pada hasil dari teori bilangan. Hasil ini adalah: fungsi
periodik. Dalam konteks algoritma Shor, n akan menjadi bilangan yang akan
difaktorkan. Jika dua bilangan tersebut adalah coprime itu berarti bahwa
pembagi umumnya adalah 1. Perhitungan fungsi ini untuk jumlah eksponensial,
dari itu akan mengambil waktu eksponensial pada komputer klasik. Algoritma Shor
memanfaatkan paralelisme kuantum untuk melakukan jumlah eksponensial operasi
dalam satu langkah.
Sebagai
contoh Algoritma Shor yang paling
sederhana adalah menemukan faktor-faktor untuk
bilangan 15, di mana membutuhkan sebuah komputer kuantum
dengan tujuh qubit. Para ahli
kimia mendesain dan menciptakan sebuah molekul yang memiliki tujuh
putaran nukleus. Nukleus dari lima atom fluorin dan dua atom karbon yang dapat
berinteraksi satu dengan yang lain sebagai qubit, dapat diprogram dengan
menggunakan denyut-denyut frekuensi
radio dan dapat dideteksi melalui peralatan resonansi magnetis nuklir (nuclear magnetic resonance,
atau NMR) yang mirip dengan yang banyak digunakan di rumah-rumah sakit dan
laboratorium-laboratorium kimia.
F.
Daftar Pustaka
Tidak ada komentar:
Posting Komentar