Quantum Computation
Merupakan area komputasi yang memiliki fokus pada perkembangan teknologi komputer yang didasarkan pada prinsip dari teori kuantum. Menurut Joachim Stolze dan Dieter Suter dalam buku "Quantum Computing: A Short Course from Theory to Experiment", komputasi kuantum adalah memanfaatkan fenomena 'aneh' yang disebut sebagai superposisi. Dalam mekanika kuantum, suatu partikel bisa berada dalam dua keadaan sekaligusm inilah yang disebut keadaan superposisi. Selain 0 dan 1, dikenal pula superposisi dari keduanya. Ini berarti keadaannya bisa berupa 0 dan 1, bukan hanya 0 atau 1 seperti komputer digital biasa. Komputer kuantum tidak menggunakan bits tetapi qubits (quantum bits). Karena kemampuannya untuk berada dibermacam keadaan, komputer kuantum memiliki potensi untuk melaksanakan berbagai perhitungan secara simultan sehingga jatuh lebih cepat dari komputer digital.
Sejarah singkat Quantum Computation diawali tahun 1970-an dimana pencetusan tentang komputer kuantum pertama kali muncul oleh para fisikawan dan ilmuwan komputer, seperti Charles H. Bennett dari IBM dan Paul A. Benioff dari Argonne National Laboratory. 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 memiliki kemampuan yang luar biasa. Sejauh ini, sebuah komputer kuantum yang telah dibangun hanya dapat mencapai kemampuan untuk memfaktorkan dua digit bilangan.
Cara Kerja Entanglement Quantum
Entanglement adalah suatu teori mekanika quantum yang menggambarkan seberapa cepat dan kuat keterhubungan partikel pada komputer kuantum. Jika suatu partikel diberi suatu perlakuan, maka dampak dari perlakuan tersebut juga akan terjadi pada partikel lain. Entanglement Quantum memungkinkan dua atom untuk mempunyai properti yang sama atau berlawanan satu sama lain tanpa adanya interaksi diantara keduanya, meskipun jarak memisahkan dua atom, keduanya akan tetap terhubung seketika seolah ada sinyal yang mampu mempengaruhi keadaan keduanya yang bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya. Menurut Albert Einsten, Entanglement Quantum diistilahkan dengan "Perbuatan Sihir Jarak Jauh" yang merupakan sifat dasar mekanika kuantum. Entanglement memungkinkan informasi kuantum tersebar dalam puluhan ribu kilometer dan dibatasi oleh seberapa cepat dan banyak pasangan entanglement dapat bekerja dalam ruang.
Teknik Pengoperasian Data Qubit
Qubit adalah kuantum bit, yaitu unit dasar informasi dalam komputer kuantum. Dalam komputer kuantum, sejumlah partikel elemental seperti elektron atau foton dapat digunakan baik dengan biaya mereka atau polarisasi bertindak sebagai representasi dari 0 dan atau 1. Partikel-partikel ini dikenal sebagai qubit, sifat dan perilaku partikel-partikel ini membentuk dasar dari komputasi kuantum. Dua aspek yang paling relevan dengan fisika kuantum adalah prinsip superposisi dan entanglement. Menurut hukum kuantum, partikel kemudian memasuki superposisi negara, dimana ia berperilaku seolah-olah itu di kedua negara secara bersamaan. Setiap qubit dimanfaatkan bisa mengambil superposisi dari kedua 0 dan 1. Dengan demikian, jumlah perhitungan bahwa komputer kuantum dapat melakukan 2^n, dimana n adalah jumlah qubit yang digunakan. Partikel tersebut akan berinteraksi satu sama lain melalui belitan kuantum.
Teknik Quantum Gates
Quantum Gates adalah sebuah aturan logika yang berlaku pada komputer kuantum. Quantum Gates memiliki prinsip kerja yang hampir sama dengan gerbang logika pada komputer digital. Jika pada komputer digital terdapat operasi logika seperti AND, OR, dan NOT, maka pada komputasi kuantum, Quantum Gates terdiri dari beberapa bilangan qubits. Quantum Gates dapat sewenang-wenang memanipulasi nilai kuantum multi-partite termasuk superposisi dari komputasi dasar yang juga dilibatkan. Hal ini membuat Quantum Gates lebih susah untuk dihitung dibandingkan dengan gerbang logika pada komputer digital.
Teknik Algoritma Shor
Algoritma Shor ditemukan oleh Peter Shor pada tahun 1995. Sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data. Kode disebut RSA yang jika disandikan, data yang dikirim akan aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang singkat. Pemecahan kode RSA membutuhkan kerja ribuan komputer secara paralel sehingga kerja pemecahan ini tidak efektif. Efisiensi algoritma shor adalah efisiensi kuantum transformasi fourier dan modular eksponensial. Jika sebuah komputer kuantum dengan jumlah yang memadai qubit dapat beroperasi tanpa mengalah kebisingan dan fenomena interferensi kuantum lainnya, algoritma shor dapat digunakan untuk ememcahkan kriptografi kunci publik skema seperti banyak digunakan skema RSA.
Algoritma Shor terdiri dari dua bagian:
1. Penurunan yang bisa dilakukan pada komputer klasik dan masalah anjak untuk masalah ketertiban-temuan.
2. Sebuah algoritma kuantum untuk memecahkan masalah order-temuan.
Referensi:
https://www.ikons.id/mengenal-komputer-quantum-dan-kegunaannya/
https://rezaafirmansyah.wordpress.com/2016/04/09/772/
http://adryanepratama.blogspot.com/2015/06/pararel-concept.html
https://nadsepriani97.wordpress.com/2018/05/18/quantum-computation/
Komentar
Posting Komentar