Quantum computation
atau komputasi quantum merupakan sebuah perhitungan yang menggunakan kuantum
mekanika fenomena yang dilakukan untuk melakukan operasi data seperti
superposisi dan belitan. Komputasi quantum berkerja dengan cara yang berbeda
yaitu dengan melakukan perhitungan menggunakan qubit (quantum bit), sedangkan
pada perhitungan biasanya (klasik) perhitungan dilakukan dengan bit 0 atau 1,
dengan qubit, komputer dapat mengenal keduanya secara bersamaan dan akan
mempercepat kerja dari proses tersebut.
Pada komputasi quantum terdapat beberapa hal yang harus diketahui diantaranya adalah:
Pada komputasi quantum terdapat beberapa hal yang harus diketahui diantaranya adalah:
- Entaglement
Entanglement adalah
suatu teori mekanika quantum yang menggambarkan seberapa cepat dan betapa
kuatnya keterhubungan partikel-partikel pada Quantum computer yang dimana jika
suatu partikel diperlakukan “A” maka akan memberikan dampak “A” juga ke
partikel lainnya. Entanglement memungkinkan informasi kuantum tersebar dalam
puluhan ribu kilometer, dan hanya dibatasi oleh seberapa cepat dan seberapa
banyak pasangan entanglement dapat bekerja dalam ruang. Sehingga oleh Albert
Einsten dikatakan sebagai “Perbuatan Sihir Jarak Jauh”.
- Pengoperasian Data Qubit
Qubit merupakan kuantum bit, mitra dalam komputasi dengan digit biner atau bit dari komputasi 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 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
Bit digambarkan oleh statusnya, 0 atau 1. Begitu pula, qubit digambarkan oleh status quantumnya. Dua status quantum potensial untuk qubit ekuivalen dengan 0 dan 1 bit klasik. Namun dalam mekanika quantum, objek apapun yang memiliki dua status berbeda pasti memiliki rangkaian status potensial, disebut superposisi, yang menjerat kedua status hingga derajat bermacam-macam. Dua status quantum potensial untuk qubit ekuivalen dengan 0 dan klasik. Namun dalam mekanika quantum, objek apapun yang memiliki dua status berbeda pasti memiliki rangkaian status potensial, disebut superposisi, yang menjerat kedua status hingga derajat bermacam-macam.
- Quantum Gates
Quantum gates merupakan
gerbang dari kuantum yang berfungsi mengoperasikan bit yang terdiri dari 0 dan
1 juga dalam qubits sehingga proses yang terjadi lebih cepat, karena setiap
perhitungan dilakukan secara bersamaan.
- 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:
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.
Implementasi Komputasi Quantum
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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar