Nama :
Riki Apriadi
NPM : 56412375
Kelas : 4IA23
Dosen : Dr. Rina Noviana, SKom,. MMSI
Mata
Kuliah : Pengantar Komputasi Modern
PENDAHULUAN
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. Quantum computing
(komputer kuantum) dibuat untuk melakukan operasi pada data yang mempermudah
penggunanya untuk mengolah data. Pengembangan komputer kuantum jika praktis,
akan menandai lompatan maju dalam kemampuan komputasi jauh lebih besar dari
yang menggunakan sempoa sampai pada penggunaan ke superkomputer modern dengan
keuntungan kinerja di alam miliar kali lipat dan seterusnya. Melakukan
komputasi yang kompleks seperti yang dilakukan komputer kuantum dalam melakukan
perhitungan intergerfactorization, yaitu jika terdapat bilangan maka akan
dicoba untuk dituliskan sebagai perkalian bilangan prima.
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
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.
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.
ALGORITMA 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.
1. 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.
2. 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 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 :
https://sukasayurasem.wordpress.com/2013/06/28/quantum-entanglement/
http://no21reason.blogspot.co.id/2013/05/pengantar-quantum-computation.html
https://www.academia.edu/9643403/Kajian_Tentang_Komputer_Kuantum_Sebagai
http://maya-ardiati-fst12.web.unair.ac.id/artikel_detail-117049-Prokom
Artikel%20Quantum%20Computing%20Dan%20Quantum%20Crypto.html
