Quantum Computation
Quantum Computation 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!
Inilah beberapa dari sekian banyak keuntungan teknologi Quantum Computing di masa depan:
- Penemuan material dan katalisator baru bagi industri
- Peningkatan pesat dalam obat-obatan dan penanganan penyakit
- Proses operasional baru dalam industri yang jauh lebih efisien
- Kemajuan pesat dalam pengembangan kecerdasan buatan, yang bisa saja membuat Cortana jauh lebih cerdas dibanding sebelumnya dan lebih terlihat manusiawi serta membantu kita untuk lebih produktif dan bergerak maju jauh lebih cepat
Entanglement Quantum
Quantum entanglement adalah fenomena mekanika kuantum di mana keadaan kuantum dari dua
objek atau lebih harus dijelaskan dengan merujuk satu sama lain, meskipun objek
individu mungkin terpisah secara spasial. Ini mengarah pada korelasi antara
sifat fisik yang dapat diamati dari sistem.
Sebagai contoh, adalah mungkin untuk menyiapkan dua
partikel dalam keadaan kuantum tunggal sehingga ketika satu diamati menjadi
spin-up, yang lain akan selalu diamati menjadi spin-down dan sebaliknya, ini
terlepas dari kenyataan bahwa itu adalah mustahil untuk diprediksi, menurut
mekanika kuantum, set pengukuran mana yang akan diamati.
Akibatnya, pengukuran
yang dilakukan pada satu sistem tampaknya secara instan mempengaruhi sistem
lain yang terjerat dengannya.Tetapi keterikatan kuantum tidak memungkinkan transmisi
informasi klasik lebih cepat daripada kecepatan cahaya. Keterikatan kuantum
memiliki aplikasi dalam teknologi komputasi kuantum dan kriptografi kuantum
yang muncul, dan telah digunakan untuk merealisasikan teleportasi kuantum
secara eksperimental. Pada saat yang sama, ini mendorong beberapa diskusi yang
lebih berorientasi filosofis tentang teori kuantum.
Pengoperasian Data Qubit
Qubit (Quantum Bit) adalah mitra dalam komputasi kuantum dengan digit biner atau bit dari komputasi klasik. Qubit merupakan unit dasar informasi dalam komputer kuantum. Dalam komputer kuantum, sejumlah partikel elemental seperti elektron atau foton dapat digunakan, baik dengan biaya atau polarisasi bertingdak sebagai representasi dari 0 dan atau 1.
Secara umum Qubit dan bit memiliki kesamaan, dimana pada
Qubit juga memiliki kemungkinan nilai untuk bernilai 0 atau 1, namun pada Qubit
nilai yang digunakan juga dapat bernilai 0 "dan" 1 dimana mewakili
keduanya, hal ini diebut sebagai Superposition dalam Qubit. Qubit dapat
direperesentasikan sebagai sebuah gelombang yang dibatasi oleh amplitudo tertentu,
qubit memiliki nilai dari 0 hingga titik amplitudo, ataupun nilai negatif titik
amplitudo, hal ini yang bisa dikatakan mengapa Qubit dapat bernilai 1, 0,
ataupun diantaranya.
Quantum Gate
Dalam komputasi quantum dan secara spesifik pada model komputasi sirkuit kuantum, gerbang logika kuantum (quantum logic gate) atau yang biasnya dikenal sebagai quantum gate adalah dasar dari sirkui kuantum yang beroperasi pada qubits dengan jumlah yang sedikit. Quantum gate membangun blok – blok yang terdiri dari sirkui kuantum, seperti gerbang logika klasik untuk sirkuit digital konvensional. Tidak seperti gerbang logika klasik, gerbang logika kuantum sifatnya dapat diputarbalikkan (reversible). Namun, ada kemungkinan bagi gerbang logika kuantum untuk melakukan operasi komputasi klasik hanya dengan menggunakan reversible gates, contohnya adalah Toffoli gate yang diimplementasikan dengan fungsi Boolean.
Algoritma Shor
Algoritma Shor, dinamai matematikawan Peter Shor , adalah
algoritma kuantum yaitu merupakan suatu algoritma yang berjalan pada komputer
kuantum yang berguna untuk faktorisasi bilangan bulat. Algoritma Shor
dirumuskan pada tahun 1994. Inti dari
algoritma ini merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhaadap
bilanga interger atau bulat yang besar.
Efisiensi algoritma Shor adalah karena 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
memecahkan kriptografi kunci publik skema seperti banyak digunakan skema RSA.
Algoritma Shor terdiri dari dua bagian:
Penurunan yang bisa dilakukan pada komputer klasik, dari
masalah anjak untuk masalah ketertiban-temuan.
Sebuah algoritma kuantum untuk memecahkan masalah
order-temuan.
Hambatan runtime dari algoritma Shor adalah kuantum
eksponensial modular yang jauh lebih lambat dibandingkan dengan kuantum
Transformasi Fourier dan pre-/post-processing klasik. Ada beberapa pendekatan
untuk membangun dan mengoptimalkan sirkuit untuk eksponensial modular. Yang
paling sederhana dan saat ini yaitu pendekatan paling praktis adalah dengan
menggunakan meniru sirkuit aritmatika konvensional dengan gerbang reversibel ,
dimulai dengan penambah ripple-carry. Sirkuit Reversible biasanya menggunakan
nilai pada urutan n ^ 3, gerbang untuk n qubit. Teknik alternatif asimtotik
meningkatkan jumlah gerbang dengan menggunakan kuantum transformasi Fourier ,
tetapi tidak kompetitif dengan kurang dari 600 qubit karena konstanta tinggi.
Sumber::
https://wincamp.org/mengenal-quantum-computing-dan-topological-qubit-microsoft/
https://www.sciencedaily.com/terms/quantum_entanglement.htm
https://nicolaskusuma.blogspot.com/2019/07/entanglement-pengoperasian-data-qubit.html
https://moon-28.blogspot.com/2016/04/pengoperasian-data-qubit-quantum-gates.html
0 comments:
Post a Comment