Nama : Arrief Firdhaust Shandy
NPM : 51412169
Kelas : 4IA23
Dosen : Dr. Rina Noviana, SKom,. MMSI
Mata Kuliah : Pengantar Komputasi Modern
Pendahuluan
Perkembangan komputer dari zaman ke
zaman melaju dengan pesatnya. Seorang pendiri Intel yaitu Gordan Moore
mengatakan “kemampuan prosesor komputer (jumlah transistor dan kecepatannya)
akan bertambah dua kali lipat setiap 18 bulan”. Hal ini telah berlangsung
selama hampir empat dasawarsa. Jika hal ini terus berlanjut, diperkirakan
ukuran transistor pada tahun 2030 akan menjadi hanya sebesar atom hidrogen.
Dengan ukuran sekecil ini, proses fisika dalam sebuah transistor tidak akan
mengikuti hukum-hukum fisika klasik, namun mengikuti hukum fisika kuantum. Hal
ini membuka cara baru dalam memandang proses pengolahan informasi sekaligus
menciptakan harapan untuk menciptakan sebuah komputer yang kemampuannya
melebihi kemampuan yang dapat dicapai komputer sekarang ini.
Perkembangan ini diperkuat karena
adanya sebuah Teori Quantum dari ilmu fisika yang mendasari sebuat relativitas,
probabilitas untuk
terjadi, tak peduli seberapa fantastik atau pandirnya peristiwa itu, tanpa
adanya batasan. Dan pada akhirnya teori ini di adobsi untuk pengembangan teknologi
komputer yang biasa disebut Teori Quantum Computing. Sebuah Quantum Computing
dapat memproses jauh lebih cepat daripada komputer konvensional. Pada dasarnya,
quantum computer dapat memproses secara paralel, sehingga berkomputasi jauh
lebih cepat.
Jika dikatakan, komputer kuantum
hanya butuh waktu 20 menit untuk mengerjakan sebuah proses yang butuh waktu
1025 tahun pada komputer saat ini, kita tentu akan tercengang. Hal inilah yang
membuat para ilmuwan begitu tertarik untuk mengembangkan kemungkinan
terbentuknya komputer kuantum. Meskipun hingga saat ini belum tercipta sebuah
komputer kuantum yang dibayangkan oleh para ilmuwan, kemajuan ke arah sana
terus berlangsung. Bahkan yang menarik, ternyata perkembangan komputer kuantum
juga mengikuti apa yang dikatakan oleh Gordan Moore di atas. Jika hal ini
benar, para ilmuwan akan dapat membangun sebuah komputer kuantum hanya dalam
waktu lima tahun ke depan. Setidaknya, begitulah yang dikatakan oleh Raymond
Laflamme, ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), Amerika
Serikat.
Entanglement
Entanglement
adalah efek mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara partikel individual
sehingga sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha
memindahkan mereka. Sedangkan 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
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
Pada Qunatum Computing terdapat 2
algoritma yang mendasarkan Qunatum Computing yaitu algoritma Shor dan Grover.
Pada dasarnya algoritma ini berkaitan dengan ruang dan waktu yang selanjutnya
akan dijadikan sebuah rumus perhitungan.
- Algoritma Shor adalah 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. Seiring waktu berjalan dan kita mengisi lebih banyak pada peta, semestinya kian mudah memahami prinsip-prinsip yang mendasari algortima Shor dan algoritma quantum lainnya dan, kita harap, mengembangkan algoritma baru.
- 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 ) . 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 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.
Implementasi Quantum Computing
- Sebagai alat Perhitungan
Dimana pada Tahun 2000 IBM membuat sebuat komputer
quantum yang diberi nama “Orion”, dinyatakan bahwa komputer ini mampu
mengoperasikan 64 ribu hitungan secara bersamaan.
- Ilmu Kriptografi
Pada tahun 1994 Peter Shor (Bell
Laboratories) menemukan algoritma kuantum pertama yang secara prinsip dapat
melakukan faktorisasi yang efisien. Hal ini menjadi sebuah aplikasi kompleks
yang hanya dapat dilakukan oleh sebuah komputer kuantum. Pemfaktoran adalah
salah satu masalah yang paling penting dalam kriptografi. Misalnya, keamanan
RSA (sistem keamanan perbankan elektronik) - kriptografi kunci publik -
tergantung pada pemfaktoran dan hal itu akan menjadi masalah yang besar. Karena
banyak fitur yang bermanfaat dari komputer kuantum, para ilmuwan berupaya lebih
untuk membangunnya.
Referensi :
http://www.komputasi.lipi.go.id/utama.cgi?artikel&1152643054
http://www.metode-algoritma.com/2013/02/algoritma-quantum.html
http://djuneardy.blogspot.co.id/2015/04/quantum-computing-entanglement.html
http://roadtotrinity.blogspot.co.id/2015/11/pengoperasian-data-qubit.html
http://adamujunioru.blogspot.co.id/2014/05/definisi-quantum-computing-algoritma.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar