PENGANTAR QUANTUM COMPUTATION
PENGANTAR QUANTUM COMPUTATION
PENDAHULUAN
Merupakan alat hitung yang
menggunakan mekanika kuantum seperti superposisi dan keterkaitan, yang
digunakan untuk peng-operasi-an data. Perhitungan jumlah data pada
komputasi klasik dihitung dengan bit, sedangkan perhitungan jumlah data
pada komputer kuantum dilakukan dengan qubit. 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.
Sejarah Quantum Computing
Ide mengenai computer kuantum
pertama kali muncul pada tahun 1970-an olehpara fisikawan dan ilmuwan komputer,
seperti Charles H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioffdari Argonne National
Laboratory, Illinois, David Deutsch dari University of Oxford, dan Richard P.
Feynman dari California Institute of Technology (Caltech). Di antara para
ilmuwan tersebut, Feynman lah yang pertama kali mengajukan model yang
menunjukkan bahwa sebuah system kuantum dapat digunakan untuk melakukan
komputasi. Lebihjauh, Feynman juga menunjukkan bagaimana system tersebut dapat
menjadi simulator bagi fisika kuantum. Dengan kata lain, fisikawan dapat
melakukan eksperimen fisika kuantum melalui computer kuantum.
Pada tahun 1985, Deutsch menyadari
esensi dari komputasi oleh sebuah computer kuantum dan menunjukkan bahwa semua
proses fisika, secara prinsipil, dapat dimodelkan melalui computer kuantum.
Dengan demikian, computer kuantum memiliki kemampuan yang melebihi computer
klasik. Setelah Deutsch mengeluarkan tulisannya mengenai computer kuantum,
para ilmuwan mulai melakukan riset dibidang ini. Mereka mulai mencari
kemungkinan penggunaan dari sebuah computer kuantum. Pada tahun 1995, Peter
Shor merumuskan sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan computer kuantum
untuk memecahkan masalah faktorisasi dalam teori bilangan.
Hingga saat ini, riset di bidang
komputer kuantum terus dijalankan di seluruh dunia.Beberapa kendala terus
dicari pernyelesaiannya. Berbagai metode dikembangkan untuk memungkinkan
terwujudnya sebuah komputer yang memilki kemampuan yang luar biasa ini. Sejauh
ini, sebuah computer kuantum yang telah dibangun hanya dapat mencapai kemampuan
untuk memfaktorkan dua digit bilangan. Komputer kuantum ini dibangun pada tahun
1998 di Los Alamos, Amerika Serikat, menggunakan NMR (Nuclear Magnetic
Resonance).
Keunggulan Quantum Computing
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.
Implementasi Quantum Computing
Pada 19 Nov 2013 Lockheed
Martin, NASA dan Google semua memiliki satu misi yang sama yaitu mereka semua
membuat komputer kuantum sendiri. Komputer kuantum ini adalah superkonduktor
chip yang dirancang oleh sistem D – gelombang dan yang dibuat di NASA Jet
Propulsion Laboratories.
NASA dan Google berbagi sebuah
komputer kuantum untuk digunakan di Quantum Artificial Intelligence Lab
menggunakan 512 qubit D -Wave Two yang akan digunakan untuk penelitian
pembelajaran mesin yang membantu dalam menggunakan jaringan syaraf tiruan untuk
mencari set data astronomi planet ekstrasurya dan untuk meningkatkan efisiensi
searchs internet dengan menggunakan AI metaheuristik di search engine
heuristical.
A.I. seperti metaheuristik dapat
menyerupai masalah optimisasi global mirip dengan masalah klasik seperti
pedagang keliling, koloni semut atau optimasi swarm, yang dapat menavigasi
melalui database seperti labirin. Menggunakan partikel terjerat sebagai qubit,
algoritma ini bisa dinavigasi jauh lebih cepat daripada komputer konvensional
dan dengan lebih banyak variabel.
Penggunaan metaheuristik canggih
pada fungsi heuristical lebih rendah dapat melihat simulasi komputer yang dapat
memilih sub rutinitas tertentu pada komputer sendiri untuk memecahkan masalah dengan
cara yang benar-benar cerdas . Dengan cara ini mesin akan jauh lebih mudah
beradaptasi terhadap perubahan data indrawi dan akan mampu berfungsi dengan
jauh lebih otomatisasi daripada yang mungkin dengan komputer normal.
Perbandingan Dengan Komputer Konvensional
Quantum Computer dapat memproses
jauh lebih cepat daripada komputer konvensional. Pada dasarnya, quantum
computer dapat memproses secara paralel, sehingga berkomputasi jauh lebih
cepat. Quantum Computer dapat jauh lebih cepat dari komputer konvensional
pada banyak masalah, salah satunya yaitu masalah yang memiliki sifat berikut:
- Satu-satunya cara adalah menebak dan mengecek jawabannya berkali-kali
- Terdapat n jumlah jawaban yang mungkin
- Setiap kemungkinan jawaban membutuhkan waktu yang sama untuk mengeceknya
- Tidak ada petunjuk jawaban mana yang kemungkinan benarnya lebih besar: memberi jawaban dengan asal tidak berbeda dengan mengeceknya dengan urutan tertentu.
Sumber :
Komentar
Posting Komentar