Home / Uncategories / Quantum Computation

Quantum Computation

- Edit
1. Definisi Komputer Kuantum
Quantum Computation Komputasi kuantum merupakan bidang studi yang memfokuskan pada bidang teknologi komputer yang berkembang atas dasar prinsip-prinsip dasar teori kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan untuk melakukan operasi data. Teori kuantum menjelaskan sifat dan perilaku energi dan materi pada kuantum. 

Quantum Computer adalah alat untuk perhitungan yang menggunakan langsung dari kuantum mekanik fenomena, seperti superposisi dan belitan , untuk melakukan operasi pada Data. Cara kerja quantum computer sendiri berbeda dengann komputer bisanya. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit dalam komputer kuantum hal ini dilakukan dengan qubit(quantum bit)yang berarti jika di komputer biasa hanya mengenal 0 atau 1, dengan qubit sebuah komputer quantum dapat mengenal keduanya secara bersamaan dan itu membuat kerja dari komputer quantum itu lebih cepat dari pada komputer biasa. 

 Prinsip dasar komputer kuantum adalah sifat kuantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data, serta mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika yang baru yang sesuai dengan prinsip kuantum.

2. Entaglement
Entanglement atau ketertarikan kuantum adalah salah satu prinsip utama dari fisika kuantum. Entanglement kuantum adalah beberapa partikel terkait dalam sedemikian rupa sehingga pengukuran keadaan kuantum satu partikel menentukan kemungkinan keadaan kuantum dari partikel lainnya.

Secara keseluruhan, superposisi kuantum dan entanglement menciptakan daya komputasi yang sangat ditingkatkan. Dimana 2 bit di komputer biasa dapat menyimpan hanya satu dari empat konfigurasi biner (00,01,10 atau 11) pada waktu tertentu, register 2 qubit dalam sebuah koputer kuantum dapat menyimpan semua empat nomor secara bersamaan, karena qubit masing-masing mewakili dua nilai. Jika lebih qubit ditambahkan, kapasitas meningkat diperluas secara eksponensial.

3. Pengoperasian data Qubit
Qubit merupakan satuan yang digunakan pada quantum computing, pada komputer digital nilai 1 menyatakan bahwa adanya listrik, sedangkan nilai 0 untuk menyatakan tidak adanya arus listrik. Dalam quantum computing perilaku bilangan bit ini dinyatakan dengan perilaku atom yang sedang berputar. Atom memiliki konfigurasi spin. Spin atom bisa ke atas (up), bisa pula ke bawah (down). Misalnya saat spin atom mengarah ke atas (up) kita beri lambang 1, sedangkan spin down adalah 0.


4. Quantum Gates
Quantum Gates / Gerbang Quantum merupakan sebuah aturan logika / gerbang logika yang berlaku pada quantum computing. Prinsip kerja dari quantum gates hampir sama dengan gerbang logika pada komputer digital. Jika pada komputer digital terdapat beberapa operasi logika seperti AND, OR, NOT, pada quantum computing gerbang quantum terdiri dari beberapa bilangan qubits, sehingga quantum gates lebih susah untuk dihitung daripada gerang logika pada komputer digital. 

 5. Algoritma Komputasi Kuantum

Algoritma Shor
Algoritma Shor adalah contoh lanjutan paradigma dasar (berapa banyak waktu komputasi diperlukan unt menemukan faktor bilangan bulat n-bit?), tapi algoritma ini tampak terisolir dr kebanyakan temuan lain ilmu informasi quantum. Sekilas, itu cuma spt trik pemrograman cerdik dengan signifikansi fundamental yg kecil. Penampilan tsb menipu; para periset tlh menunjukkan bahwa algoritma Shor bisa ditafsirkan sebagai contoh prosedur unt menetapkan level energi sistem quantum, sebuah proses yg fundamental. Seiring waktu berjalan & kita mengisi lebih banyak pada peta, semestinya kian mudah memahami prinsip-prinsip yg mendasari algortima Shor & algoritma quantum lainnya dan, kita harap, mengembangkan algoritma baru.

Algoritma Grover 
Algoritma Grover adalah sebuah algoritma kuantum unt mencari database disortir dengan entri N di O ( N1 / 2 ) waktu & memakai O ( log N ) ruang penyimpanan (lihat notasi O besar ) . Lov Grover dirumuskan itu pada tahun 1996 . dlm model komputasi klasik , mencari database unsorted tdk dpt dilakukan dlm waktu kurang dr waktu linier (jadi hanya mencari melalui setiap item optimal ) . Algoritma Grover menggambarkan bahwa dlm model kuantum pencarian dpt dilakukan lebih cepat dr ini ; sebenarnya waktu kompleksitas O ( N1 / 2 ) adalah asimtotik tercepat mungkin unt mencari database unsorted dlm model kuantum linear . Ini menyediakan percepatan kuadrat , spt algoritma kuantum lainnya , yg dpt memberikan percepatan eksponensial atas rekan-rekan mereka klasik . Namun, bahkan percepatan kuadrat cukup besar ketika N besar . spt banyak algoritma kuantum , algoritma Grover adalah probabilistik dlm arti bahwa ia memberikan jawaban yg benar dengan probabilitas tinggi . Kemungkinan kegagalan dpt dikurangi dengan mengulangi algoritma.

6. Implementasi Quantum Computing
Pada tahun 2000, IBM sudah membuat quantum computer dengan 5 qubits dengan atom sebagai prosesornya. & D-Wave perusahaan komputer asal Vancouver, Canada merilis kabar bahwa pihaknya tlh mampu unt beroperasi dengan prinsip quantum yg jauh ebih cepat dr komputer yg ada saat ini.
Komputer yg diberi nama “Orion” ini, memakai teknik cetakan rata yg sistematis, dipadukan dengan sebuah chip niobium superkonduksi & suhu ultrarendah, dpt mengerjakan 16 qubit. Chip inti harus dingin hingga mendekati titik nol absolut (-125.15ºC), agar supaya dlm proses perhitungannya tetap dlm kondisi kuantum

Perusahaan D-Wave menuturkan, bahwa komputer kuantum ini bisa mengoperasikan 64 ribu hitungan secara bersamaan, & prototipe komputer kuantum yg diperlihatkannya pada 13 Februari 2007 merupakan komputer tipe bisnis yg pertama di dunia, di dalamnya ditanami chip kuantum yg dpt mengoperasikan 16 qubit.

 Berikut video dari lab penelitian IBM dalam pembuatan komputer kuantum:

Kesimpulan
Kemajuan teknologi dibidang komputer semakin cepat, processor yang ada pada saat ini hampir mencapai perkembangan yang maksimal, sehingga jumlah transistor yang ditanamkan pada sebuah processor semakin padat. Maka dari itu, para ilmuan mengembangkan teknologi baru bernama quantum computing, dengan adanya quantum computing ini, kecepatan komputer bisa beberapa kali lipat dari komputer digital biasa, sehingga quantum computing bisa dibilang merupakan sebuah teknologi masa depan di dunia teknologi komputer

Sumber:
Share on Google Plus
    Blogger Comment

0 comments:

Post a Comment

Subscribe to: Post Comments ( Atom )