 |
| itworks.id |
Komputasi Kuantum merupakan sebuah alat hitung yang menggunakan sebuah mekanika kuantum, contohnya superposisi dan keterkatian, untuk melakukan operasi data. Komputasi kuantum diyakini dapat memacu perkembangan baru dalam dunia sains, industri dan sebagainya. Untuk beberapa tugas komputasi, komputasi kuantum menyediakan speedup eksponensial. Speedup ini dimungkinkan berkat tiga fenomena dari mekanika kuantum: superposisi, interferensi, dan keterikatan. Quantum computing adalah cara melakukan komputasi dengan memanfaatkan fenomena pada fisika yang disebut superposition (superposisi) dan entanglement (keterkaitan kuantum) yang berdampak pada proses perhitungan yang jauh lebih cepat dibanding komputer biasa untuk beberapa permasalahan tertentu seperti masalah pencarian kunci pada kriptografi, simulasi dunia fisik dan machine learning.
Komputasi kuantum
yang berfokus pada perkembangan teknologi, bekerja berdasarkan teori kuantum.
Terdapat beberapa contoh perusahaan di dunia
yang sudah menggunakan teknologi komputasi jenis ini. Perusahaan ini termasuk
IBM, Microsoft, Google, D-Waves Systems, Alibaba, Nokia, Intel, Airbus, HP,
Toshiba, Mitsubishi, SK Telecom, NEC, Raytheon, Lockheed Martin, Rigetti,
Biogen, Volkswagen, dan Amgen. Sedangkan perusahaan yang dikenal sebagai
Quantum Computer Services, yaitu American Online. Perusahaan ini memulai Quantum
Computer Services pada tahun 1985 oleh karyawan dari Control Video Corporation
(CVC). Hingga kini, AOL menjadi portal web dan penyedia layanan Online Amerika
berbasis komputer kuantum terbesar.
- Komputer Kuantum untuk beberapa masalah khusus dapat menghitung lebih cepat dengan efek superposisi yang dimilikinya sehingga dapat berjalan secara pararel.
- Komputer Kuantum memiliki kemampuan akses yang lebih cepat dibandingkan komputer klasik atau super komputer.
- Komputer Kuantum dapat melakukan perhitungan dalam 200 detik yang mengalahkan komputer tercepat yang membutuhkan waktu perhitungan hingga 10.000 tahun untuk memecahkan hitungan tersebut.
- Komputer Kuantum dapat tumbuh secara eksponesial.
Komputer Kuantum memiliki kekurangan yaitu implementasi komputer kuantum
tergolong sangat sulit, karena untuk mengimplementasikan komputer kuantum,
harus melakukan eksperimen fisika pada level kuantum di mana selama proses
komputasi, operator (manusia) tidak bisa mengganggu proses itu.
Seperti yang diketahui bahwa komputer kuantum menggunakan sistem komputasi yang berbasi pada prinsip teori kuantum. seperti yang sudah dijelaskan diatas bahwa prinsip tersebut merupakan teori dan materian pada tingkat atom dan subatom yang berbeda. Komputer kuantum menggunakan bit kuantum (qubit) yang dapat menyandikan informasi dengan nilai 1 dan 0 secara bersamaan. Bisa dikatakan bahwa keadaan kuatum tidak terukur terjadi dalam 'superposisi' campuran. Superposisi ini dapat terjerat dengan objek-objek lain, yang berarti hasil akhirnya akan berhubungan secara matematis bahkan jika kita belum tahu apa itu. Matematika yang rumit di balik keadaan ‘koin berputar’ terjerat ini dapat dihubungkan ke algoritma khusus untuk membuat pekerjaan singkat dari masalah yang membutuhkan waktu lama bagi komputer klasik untuk menyelesaikannya, dan jika mereka dapat menghitungnya sama sekali. Maka dari itu dengan algoritma perhitungan seperti itu dapat berguna untuk memecahkan masalah matematika yang lebih kompleks, memporoduksi kode keamanan yang sulit dipecahkan atau memprediksi interaksi beberapa partikel dalam reaksi kimia. Sehingga dengan kemampuan dan pehitungan tersebut, komputer kuantum dapat disimpulkan bahwa komputer kuantum dapat memproses data jauh lebih cepat dibandingkan komputer klasi atau komputer biasa.
Manipulasi qubit lainnya harus dilakukan oleh operasi gabungan (unitary
operations). Gate logika kuantum merupakan alat yang melakukan operasi gabungan
yang benar pada qubit yang terpilih dan pada waktu yang juga tepat. Jaringan
kuantum adalah sebuah alat yang terdiri dari gate logika kuantum yang langkah
komputasionalnya disingkronisasikan dengan waktu. Output dari sejumlah gate
dihubungkan oleh sejumlah kabel mengarah ke input lainnya.
- Hadamard Gate : Gate kuantum yang paling
umum adalah Gate Hadamard, yaitu gate qubit tunggal H melakukan transformasi
gabungan yang dikenal dengan istilah Transformasi Hadamard. Matriks ditulis
dalam basis komputasional {|0>,|1> serta diagram di bagian kanan
menampilkan gambaran skematik dari gate H berdasarkan qubit dalam
|x>, dengan x=0,1.
- Fase Shift Gate : Gate qubit tunggal lainnya –
shift gate ∅ diartikan sebagai |0> ⟼ |0> dan |1> ⟼ ei∅, atau, dalam notasi matriks,Gate
Hadamard dan gate shift bisa digabungkan untuk membangun jaringan berikutnya
(dengan ukuran 4) yang menghasilkan keadaan nyata yang paling umum dari qubit
tunggal (sampai ke fase global), konsekuensinya, gate Hadamard dan gate shift
sudah cukup untuk membangun operasi gabungan apapun pada qubit tunggal.
- C-Note Gate : Bisa melibatkan dua (atau lebih
qubit) kita harus memperpanjang daftar gate kuantum menjadi gate dua qubit.
Gate dua qubit yang paling terkenal adalah NOT kontrol (C- NOT), juga dikenal
sebagai XOR atau gate pengukuran. Gate
tersebut meloncat ke target kedua jika qubit
kontrol pertama adalah |1> dan tidak bisa melakukan apa-apa jika qubit
kontrol nya adalah |0>. Gate tersebut diwakili oleh
matriks gabungan.
- Control U-Gate : Secara umum, dua jenis qubit gate control secara keseluruhan membentuk control U, untuk sejumlah tranformasi gabungan qubit tunggal U. Control U gate mengaplikasikan identitas transformasi ke qubit yang lebih rendah ketika qubit control berada dalam keadaan |1>. Peta gate |0>|y> ke |0>|y>.
1. Penerbangan
Perusahaan
penerbangan menghadapi banyak tantangan dengan solusi yang rumit. Misalnya,
katakanlah badai besar mengancam untuk mengganggu operasi maskapai. Dengan
mempertimbangkan jumlah variabel eksponensial, komputer kuantum dapat
menentukan alternatif optimal untuk setiap rute, sehingga membatasi dampak
gangguan tersebut. Tantangan lain? Lokasi bandara terbaik di seluruh negara
atau dunia bagi maskapai untuk mengatur posisi suku cadang pesawat terbang.
Komputasi kuantum dapat membantu menemukan cara terbaik untuk mengalokasikan
sumber daya sehingga penumpang, kru, dan jadwal pemeliharaan terpengaruh
sekecil mungkin.
Rata-rata, dibutuhkan
10 hingga 13 tahun dan lebih dari $2,5 miliar untuk membawa terapi medis baru
dari meja penemuan ke pasien, menurut Cynthia Pussinen, Wakil Presiden
Honeywell dan Manajer Umum Ilmu Hayati dan Bahan Kimia Khusus. Peluang untuk
sukses sangat besar dibandingkan kegagalan.
“Memanfaatkan kekuatan komputasi kuantum dapat berpotensi mempercepat
lini masa, dan meningkatkan kualitas, berbagai tahapan proses penelitian dan
pengembangan farmasi secara signifikan,” kata Cynthia. “Peluang aplikasi awal
terbesar kemungkinan terletak pada tahap awal utama termasuk identifikasi dan
validasi target, pemodelan in silico (komputer) struktur dan optimisasi
molekuler.” Cynthia memprediksi bahwa peningkatan dari sistem pemodelan pada
komputer kuantum dapat membantu perusahaan ilmu hayati mengurangi waktu secara
signifikan dari rata-rata tiga hingga enam tahun fase praklinis, mempercepat
dan mengurangi biaya pengembangan obat.
- Saputra, Herlambang. 2009. “Kajian Tentang Komputer Kuantum Sebagai Pengganti Komputer Konvensional Di Masa Depan”. JURNAL GENERIC. 4(2). pp 15-18.
- Bell, M., Gottfried, K., Veltmann, M.: John S. Bell on the Foundations of Quantum Mechanics. World Scientific Publishing, Singapore 2001.
- https://docs.microsoft.com/id-id/azure/quantum/overview-understanding-quantum-computing
- https://tanyadigital.com/apa-itu-era-komputasi-quantum/
- https://m.merdeka.com/jateng/komputer-kuantum-adalah-teknologi-komputasi-dengan-proses-qubit-begini-cara-kerjanya-kln.html?page=4
- https://bayudwiarta.wordpress.com/category/gunadarma-university/
- https://cs.ui.ac.id/2021/03/03/amril-syalim-quantum-computing-dukung-proses-perhitungan-jauh-lebih-cepat/
0 komentar
Post a Comment