Komputer kuantum pertama kali dikenalkan oleh Yuri
Marin pada tahun 1980 dan Richard Feynman 1981. Tidak seperti komputer pada
umumnya, komputer kuantum menggunakan QUBITS sebagai satuannya.
Entanglement
Entanglement
Entanglement (belitan) merupakan fenomena
'aneh' yang terjadi pada Quantum Computing, fenomena ini dimanfaatkan oleh
ilmuan dalam pembuatan Quantum Computing.
Jika dua atom mendapatkan gaya tertentu (outside force) kedua atom tersebut
bisa masuk pada keadaan ‘entangled’. Atom-atom yang saling terhubungkan dalam
entanglement ini akan tetap terhubungkan walaupun jaraknya berjauhan.[2]
Dalam keadaan ini, perilaku dua atom
yang saling berkaitan akan sama dengan atom pasangannya. Jika pada atom 1
mengalami perubahan, maka atom pasangannya juda akan berperilaku sama seperti
atom 1. Keadaan ini dimanfaatkan untuk mempercepat komunikasi data pada
komputer. Komunikasi menggunakan komputer kuantum bisa mencapai kecepatan yang
begitu luar biasa karena informasi dari satu tempat ke tempat lain dapat ditransfer
secara instant. Begitu cepatnya sehingga terlihat seakan-akan mengalahkan
kecepatan cahaya.
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.
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. Berikut kutipan dari
wikipedia mengenai quantum gates :
In quantum computing and specifically the quantum circuit model of
computation, a quantum gate (or quantum logic gate) is a basic quantum circuit
operating on a small number of qubits. They are the building blocks of quantum
circuits, like classical logic gates are for conventional digital
circuits.
Unlike many classical logic gates, quantum logic gates are reversible.
However, classical computing can be performed using only reversible gates. For
example, the reversible Toffoli gate can implement all Boolean functions. This
gate has a direct quantum equivalent, showing that quantum circuits can perform
all operations performed by classical circuits.
Quantum logic gates are represented by unitary matrices. The most common
quantum gates operate on spaces of one or two qubits, just like the common
classical logic gates operate on one or two bits. This means that as matrices,
quantum gates can be described by 2 × 2 or 4 × 4 unitary matrices.[3]
Dari kutipan diatas, gerbang logika berbeda dengan
gerbang quantum, dimana gerbang quantum bersifat reversible.
Algoritma Shor
Algoritma Shor
Algoritma shor merupakan sebuah
algoritma yang ditemukan oleh seorang matematikawan, sesuai dengan namanya,
algoritma ini ditemukan oleh Peter Shor pada tahun 1994. Algoritma ini banyak
digunakan pada quantum computing.
Dalam quantum computing, untuk mencari
factor sebuah bilangan integer N, algoritma shor akan menjalankannya dalam
waktu polynomial (waktu diambil dari polynomial pada log N). karena kecepatan
waktunya, algotima ini / quantum computing, dapat digunakan untuk memecahkan
kunci publik yang banyak digunakan seperti RSA. Pada komputer digital, untuk
memecahkan sebuah RSA key diperlukan waktu yang banyak. Namun, dengan
menggunakan quantum computing, masalah waktu pada pemecahan sebuah RSA key
dapat dipersingkat.
Implementasi
Dalam edisi
jurnal ilmiah Nature yang terbit beberapa waktu
lalu, sebuah tim bersama-sama mahasiswa tingkat graduate dari Unversitas
Stanford melaporkan demonstrasi pertama dari “Algoritma Shor” sebuah metode
yang dikembangkan tahun 1994 oleh ilmuwan AT&T Peter Shor untuk
menggunakan komputer kuantum yang futuristis untuk menemukan faktor-faktor dari
sebuah bilangan. Bilangan-bilangan yang diperkalikan satu dengan yang
lain untuk memperoleh bilangan asli. Saat ini,
pemfaktoran (factoring) sebuah bilangan besar masih terlalu sulit bagi komputer
konvensional meskipun begitu mudah untuk diverifikasi. Itulah sebabnya
pemfaktoran bilangan besar ini banyak digunakan dalam metode kriptografi untuk
melindungi data.
Sebuah komputer kuantum
mendapatkan kemampuannya dengan memanfaatkan sifat-sifat kuantum tertentu dari
atom ataupun nukleus yang memungkinkan mereka bekerja bersama sebagai suatu bit
kuantum, atau “qubit”, yang berfungsi sebagai prosesor sekaligus sebagai memori
pada waktu yang sama. Dengan mengarahkan interaksi-interaksi di
antara qubit-qubit, sementara mereka terus diisolasikan dari lingkungan
eksternal. Para ilmuwan berhasil membuat sebuah komputer kuantum menjalankan
kalkulasi-kalkulasi tertentu, seperti pemfaktoran, dengan kecepatan yang secara
eksponensial lebih tinggi dibandingkan komputer konvensional. Bila kita
menggunakan komputer konvensional untuk melakukan pemfaktoran bilangan-bilangan
besar, setiap penambahan digit akan melipatduakan waktu yang dibutuhkan untuk
menemukan faktor-faktornya. Sebaliknya, waktu untuk melakukan pemfaktoran
dengan menggunakan komputer kuantum hanya akan bertambah panjang secara konstan
bila sebuah digit ditambahkan ke bilangan yang akan difaktorkan tersebut.
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:
http://romydjuniardi.blogspot.com/2013/05/pengantar-quantum-computation.html
http://anisahicha.wordpress.com/2014/05/17/definisi-implementasi-dan-algoritma-dari-quantum-computing/
http://romydjuniardi.blogspot.com/2013/05/pengantar-quantum-computation.html
http://anisahicha.wordpress.com/2014/05/17/definisi-implementasi-dan-algoritma-dari-quantum-computing/
