Nama :
Candra Budi Yusuf
NPM :
51412548
Kelas :
4IA23
Dosen :
Dr. Rina Noviana, SKom,. MMSI
Mata
Kuliah : Pengantar Komputasi Modern
TUGAS
SOFTSKILL 3
“ARTIKEL
TEORI QUANTUM COMPUTATION”
Perkembangan
terknologi pada zaman sekarang ini sudah berkembang sangat pesat terutama dalam
bidang IT, seiring berjalannya waktu banyak sekali perkembangan-perkembangan
yang muncul tak terkecuali dalam hal pemrosesan Quantum Computation. Quantum
Computation atau komputer kuantum adalah sebuah alat untuk perhitungan, dimana
perhitungan ini menggunakan langsung fenomena kuantum mekanik dan perhitungan
ini seperti superposisi dan belitan untuk melakukan operasi pada data.
Berbeda
dari komputer tradisional yang didasarkan pada transistor. Perbedaan komputer
kuantum dengan komputer klasik adalah pada sebuah komputer klasik memiliki
memori terdiri dari bit, dimana tiap bit mewakili salah satu atau nol.
Sedangkan sebuah komputer kuantum mempertahankan urutan qubit. Sebuah qubit
tunggal dapat mewakili satu, nol, atau, krusial. 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.
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
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.
Pengertian
lainnya menyatakan bahwa 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.
3. 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.
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
4. ALGORITMA QUANTUM COMPUTING
Terdapat
2 algoritma kuantum diantaranya sebagai berikut :
1. 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.
Algoritma Shor juga merupakan contoh
lanjutan paradigma dasar (berapa banyak waktu komputasi diperlukan untuk
menemukan faktor bilangan bulat n-bit?), tapi algoritma ini tampak terisolir
dari kebanyakan temuan lain ilmu informasi quantum. Sekilas, itu cuma seperti
trik pemrograman cerdik dengan signifikansi fundamental yang kecil. Penampilan
tersebut menipu para periset telah menunjukkan bahwa algoritma Shor bisa
ditafsirkan sebagai contoh prosedur untuk menetapkan level energi sistem
quantum, sebuah proses yang fundamental..
2. 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.
5. IMPLEMENTASI QUANTUM QOMPUTING
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.
Sumber :
0 komentar:
Posting Komentar