Quantum Computing
Quantum Computing adalah era
baru dalam komputasi, dimana Qubit (singkatan dari “quantum bit”) adalah satuan
informasi quantum yang berbeda dengan satuan bit dalam komputer klasik. Qubit
memiliki sifat khusus yang membantu memecahkan masalah kompleks jauh lebih
cepat daripada bit klasik. Salah satu sifat ini adalah superposisi, yang
menyatakan bahwa Quantum Bit berbeda dari satu nilai biner (“0” atau “1”) dalam
bit klasik. Sementara qubit dapat menjalankan kombinasi “0” dan “1” secara
bersamaan. Ketika beberapa qubit berinteraksi secara menyatu, mereka dapat
menemukan jauh lebih banyak pilihan dan memproses informasi dalam waktu
singkat, bahkan jauh lebih cepat dibanding komputer klasik tercepat sekalipun,
dimana komputer klasik disini kurang lebih seperti komputer yang kita gunakan
sehari-hari. Inilah yang menyebabkan komputer quantum dapat menyelesaikan
berbagai masalah yang sangat kompleks hanya dalam beberapa jam saja, sementara
bila menggunakan komputer klasik untuk menyelesaikan permasalahan semacam itu
dibutuhkan waktu hingga miliaran tahun.
Entanglement Quantum
Quantum entanglement adalah
salah satu fenomena paling unik di dunia Quantum Fisika. Fenomena ini
memungkinkan dua atom untuk mempunyai properti yang sama atau berlawanan satu
sama lain, tanpa adanya interaksi diantara keduanya. Jadi meskipun jarak
memisahkan dua atom itu, keduanya akan tetap terhubung seketika seolah ada
sinyal yang mampu mempengaruhi keadaan mereka yang bergerak lebih cepat dari
kecepatan cahaya. Agak sulit untuk membayangkan fenomena ini di dalam kejadian
sehari-hari. Namun kita dapat membuat perumpamaan sebagai berikut.
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
Superposisi, pikirkan qubit
sebagai elektron dalam medan magnet. Spin elektron mungkin baik sejalan dengan
bidang, yang dikenal sebagai spin-up, atau sebaliknya ke lapangan, yang dikenal
sebagai keadaan spin-down. Mengubah spin elektron dari satu keadaan ke keadaan
lain dicapai dengan menggunakan pulsa energi, seperti dari Laser - katakanlah
kita menggunakan 1 unit energi laser. Tapi bagaimana kalau kita hanya
menggunakan setengah unit energi laser dan benar-benar mengisolasi partikel
dari segala pengaruh eksternal? Menurut hukum kuantum, partikel kemudian
memasuki superposisi negara, di mana 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 adalah 2 ^ n, dimana n adalah jumlah qubit yang digunakan.
Sebuah komputer kuantum terdiri dari 500 qubit akan memiliki potensi untuk
melakukan 2 ^ 500 perhitungan dalam satu langkah. Ini adalah jumlah yang
mengagumkan - 2 ^ 500 adalah atom jauh lebih dari yang ada di alam semesta (ini
pemrosesan paralel benar - komputer klasik saat ini, bahkan disebut prosesor
paralel, masih hanya benar-benar melakukan satu hal pada suatu waktu: hanya ada
dua atau lebih dari mereka melakukannya). Tapi bagaimana partikel-partikel ini
akan berinteraksi satu sama lain? Mereka akan melakukannya melalui belitan
kuantum.
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.
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.
Algoritma Shor bergantung
pada hasil dari teori bilangan. Hasil ini adalah: fungsi periodik. Dalam
konteks algoritma Shor, n akan menjadi bilangan yang akan difaktorkan. Jika dua
bilangan tersebut adalah coprime itu berarti bahwa pembagi umumnya adalah 1.
Perhitungan fungsi ini untuk jumlah eksponensial, dari itu akan mengambil waktu
eksponensial pada komputer klasik. Algoritma Shor memanfaatkan paralelisme
kuantum untuk melakukan jumlah eksponensial operasi dalam satu langkah.
Daftar Pustaka :
https://wincamp.org/mengenal-quantum-computing-dan-topological-qubit-microsoft/a
https://aninditasaktiaji.com/5-fungsi-quantum-entanglement/
http://seto.citravision.com/berita-43-pengantar-quantum-computation--pengoperasian-data-qubit.html
