QUANTUM COMPUTATION
TUGAS KOMPUTASI MODERN
Konsep Quantum Computation
Quantum Computation merupakan suatu bidang studi yang memfokuskan kepada tekologi komputer yang sedang berkembang berdasarkan prinsip-prinsip dari teori kuantum, yang dimana dijelaskan mulai dari sifat serta perilaki energi dan materi pada kuantum (atom dan sub atom) tingkat. Quantum computing merupakan alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum.
Komputasi quantum mempelajari teori sistem komputasi yang membuat penggunaan langsung dari fenomena mekanina quantum (seperti superposisi dan entanglement (keterikatan)) untuk menjalankan operasi pada data. Komputer quantum berbagi kesamaan teori dengan komputer probabilistic dan non-deterministik. 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 data ini dan teknologi ini adalah salah satu hasil dari “applied Physic” (fisika terapan). Dalam hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan prinsip kuantum. Oleh karena itu, untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperluka logika yang baru yang tentunya sesuai dengan prinsip quantum ini.
Entanglement Quantum
Entanglement atau ketertarikan kuantum adalah salah satu prinsip utama dari fisika kuantum. ntanglement adalah suatu teori mekanika quantum yang menggambarkan seberapacepat 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. Quantum entanglement adalah bagian dari fenomena quantum mechanical yangmenyatakan bahwa dua atau lebih objek dapat digambarkan mempunyai hubungan dengan objek lainnya walaupun objek tersebut berdiri sendiri dan terpisah dengan objeklainnya. Quantum entanglement merupakan salah satu konsep yang membuat Einstein mengkritisi teori Quantum mechanical. Quantum entanglement juga dikatakan sebagai fenomena yang menghubungkan dua partikel sedemikian rupa sehingga perubahan yang terjadi apda satu partikel seketika itu juga tercermin dalam partikel lainnya, meski mungkin secara fisik diantara mereka terpisah beberapa tahun cahaya.
Penggunaan quantum entanglement saat ini diimplementasikan dalam berbagai bidangsalah satunya adalah pengiriman pesan-pesan rahasia yang sulit untuk di-enkripsi dan pembuatan komputer yang mempunyai performa yang sangat cepat. Ada juga pemahaman lain tentang Entanglement menurut Albert Einsten “Entanglement Kuantum” di istilahkan “Perbuatan Sihir Jarak Jauh” yang merupakan sifat dasar mekanika kuantum. Entanglement memungkinkan informasi kuantum tersebar dalam puluhan ribu kilometer, dan hanya dibatasioleh seberapa cepat dan seberapa banyak pasangan entanglement dapat bekerja dalam ruang.
Teknik Pengoperasian Data Qubit
Qubit merupakan kuantum bit, mitra dalam komputasi kuantu dengan digit biner atau bit dari komputasi klasik. Qubit meruapakan unit dasar informasi dalam komputer kuantum. Dalam komputer kuantum, sejumlah partikel elemental seperti electron atau foton dapat digunakan (dalam praktek, keberhasilan juga telah dicapai dengan ion), baik dengan biaya mereka atau polarisasi yang bertindak sebagai representasi dari 0 dan 1. Setiap partikel-partikel ini dikenal sebagai Qubit, sifat dan perilaku partikel-partikel yang membentuk dasar 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 statusquantumnya. Dua status quantum potensial untuk qubit ekuivalen dengan 0 dan 1 bit klasik. Namun dalam mekanika quantum, objek apapun yang memiliki dua status berbeda pastimemiliki rangkaian status potensial lain, disebut superposisi, yang menjerat kedua status hinggaderajat bermacam-macam.
Teknik Quantum Gates
Quantum gates merupakan sebuah aturan logika atau gerbang logika yang ebrlaku pada quantum computing. Prinsip kerja dari quantum gates hampir sama dengan gerbang logika pada komputer digital. Quantum gates terdiri dari beberapa bilangan qubits, sehingga quantum gates lebih sulit untuk dihitung daripada gerbang logika pada komputer digital yang terdiri dari AND, OR, dan NOT. Gerbang logika klasik memiliki cara kerja yang sama dengan quantum gates yaitu mengambil bit sebagai input, mengevaluasi dan memproses input dan menghasilkan bit baru sebagai output.
Quantum logic gates, pada prosedur berikut menunjukkan bagaimana cara untuk membuat sirkuit reversible yang mensimulasikan dan sirkuit inversible sementara untuk mmebuat penghematan yang besar dalam jumlah ancillae yang digunakan. Berikut prosesnya:
• Simulasikan gerbang dibabak tingkat pertama.
• Jauhkan hasil gerbang di tingkat 2 secara terpisah.
• Bersihkan bit ancillae.
• Gunakan mereka untuk mensimulasikan gerbang di babak kedua tingkat.
• Setelah menghitung output, membersihkan bit ancillae.
• Bersihkan hasil tingkat 2.
Teknik Algoritma Shor
Pada Quantum Computing terdapat dua algoritma, salah satunya adalah Algortima Shor. Algoritma Shor meruapakan sebuah teori dimana komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data. Kode ini disebut dengan kode RSA (Rivest Shamir Adleman). Algoritma Shor ditemukan pertama kali oleh Peter Shor (1994) yang secara prinsip dapat melakukan faktorisasi secara efisien sehingga penggunaan algoritma ini hanya dapat dikerjakan oleh sebuah komputer kuantum. Berkat Peter Shor, teori algoritma ini jika sebuah pengiriman data melalui kode RSA, data yang dikirimkan aka naman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang singkat dan membutuhkan lebih banyak komputer yang terhubung secara paralel dan membutuhkan lebih banyak komputer yang terhubung secara paralel serta memakan waktu yang cukup lama.
Algoritma Shor merupakan contoh lanjutan paradigma dasar (berapa banyak waktu komputasi diperlikan untuk menemukan faktor bilangan bilat n-bit), namun algoritma ini tampak terisolit dari kebanyakan temuan lain ilmu informasi quantum.
Sumber:
https://www.academia.edu/32834069/Teori_Quantum_Computation
https://www.academia.edu/32834069/Teori_Quantum_Computation
https://www.academia.edu/32861364/MAKALAH_QUANTUM_COMPUTATION
Komentar
Posting Komentar