Komputer Kuantum
PENDAHULUAN
Pada
masa sekarang, pengolahan data-data harus diolah secara efisien dan efektif.
Dimana sebuah data yang ada harus dihasilkan dengan hasil yang akurat dan
cepat. Semakin banyaknya data-data yang digunakan maka proses pengolahannya pun
akan menjadi lebih lama. Lalu, ada sebuah ide dari beberapa fisikawan antara lain Charles H.
Bennett dari IBM, Paul A. Benioff dari Argonne National Laboratory, Illinois,
David Deutsch dari University of Oxford, dan Richard P. Feynman dari California
Institute of Technology (Caltech). Ide mereka adalah untuk membuat
sebuah komputer masa depan yang disebut dengan komputer kuantum.
Komputer
kuantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik,
jumlah data dihitung dengan bit dalam komputer kuantum, hal ini dilakukan dengan qubit. 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 dengan data ini. Dalam
hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu
logika baru yang sesuai dengan prinsip kuantum.
Jika dilihat dari kemampuannya,
komputer kuantum memiliki pemrosesan data yang sangat cepat melebihi komputer yang
ada saat ini. Jika komputer saat ini membutuhkan waktu 1025 tahun untuk memproses
data, maka komputer kuantum hanya perlu waktu 20 menit saja. Hal inilah yang
membuat para ilmuwan tertarik untuk mengembangkannya untuk digunakan di masa
depan.
ALGORITMA SHOR
Dengan
sistem logika yang baru, para ilmuwan harus memikirkan sebuah algoritma yang
berbeda untuk memproses informasi. Inilah yang sebenarnya merupakan inti dari
komputer kuantum. Beberapa algoritma telah dikembangkan dan yang di antaranya
telah berhasil ditemukan adalah algoritma Shor yang ditemukan oleh Peter Shor
pada tahun 1995. Lewat algoritma Shor ini, sebuah komputer kuantum dapat
memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk
mengamankan pengiriman data. Kode ini disebut kode RSA. Jika disandikan melalui
kode RSA, data yang dikirimkan akan aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan
dalam waktu yang singkat. Selain itu, pemecahan kode RSA membutuhkan kerja
ribuan komputer secara paralel sehingga kerja pemecahan ini tidaklah efektif.
Sebagai
contoh, seorang pemecah kode akan membutuhkan waktu 8 bulan dan 1.600 pengguna
internet jika ia akan memecahkan kode RSA yang disandikan dalam 129 digit. Jika
hal ini mungkin, pengirim data hanya perlu menambahkan digit pada kode RSA-nya
agar para pemecah kode membutuhkan waktu yang lebih lama lagi untuk memecahkan
kuncinya. Sebagai gambaran, pemecahan kode RSA 140 (140 digit) akan membutuhkan
waktu yang lebih lama dari umur alam semesta (15 miliar tahun). Namun, jika
pemecah kode menggunakan komputer kuantum, mereka dapat memecahkan kode RSA 140
hanya dalam waktu beberapa detik. Hal inilah yang membuat waswas para pengguna
channel komunikasi rahasia saat ini untuk melakukan pengiriman data secara
aman.
QUANTUM GATES
Quantum Gates adalah sebuah gerbang kuantum yang
dimana berfungsi mengoperasikan bit yang terdiri dari 0 dan 1 menjadi qubits.
dengan demikian Quantum gates mempercepat banyaknya perhitungan bit pada waktu
bersamaan. Quantum Gates adalah blok bangunan sirkuit kuantum, seperti klasik
gerbang logika yang untuk sirkuit digital konvensional.
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.
Untuk memanipulasi sebuah qubit, maka menggunakan
Quantum Gates (Gerbang Kuantum). Cara kerjanya yaitu sebuah gerbang kuantum
bekerja mirip dengan gerbang logika klasik. Gerbang logika klasik mengambil bit
sebagai input, mengevaluasi dan memproses input dan menghasilkan bit baru
sebagai output.
PENERAPAN QUANTUM COMPUTATION
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 .
A.I. seperti metaheuristik dapat menyerupai
masalah optimisasi global mirip dengan masalah klasik seperti pedagang keliling
, koloni semut atau optimasi swarm , yang dapat menavigasi melalui database
seperti labirin . Menggunakan partikel terjerat sebagai qubit , algoritma ini
bisa dinavigasi jauh lebih cepat daripada komputer konvensional dan dengan
lebih banyak variabel .
Dengan menggunakan desentralisasi ,
segerombolan kuantum AI , dimungkinkan untuk mensimulasikan perilaku muncul
juga, seperti Langton itu semut , yang bisa melihat munculnya kecerdasan
simulasi berbasis kuantum yang bisa pergi sejauh untuk menciptakan robot
selular realistis pada komputer .
Penggunaan metaheuristik canggih pada fungsi
heuristical lebih rendah dapat melihat simulasi komputer yang dapat memilih sub
rutinitas tertentu pada komputer sendiri untuk memecahkan masalah dengan cara
yang benar-benar cerdas . Dengan cara ini mesin akan jauh lebih mudah
beradaptasi terhadap perubahan data indrawi dan akan mampu berfungsi dengan
jauh lebih otomatisasi daripada yang mungkin dengan komputer normal.
Selain itu, dimungkinkan untuk menggunakan
metaheuristik untuk melakukan koreksi kesalahan pada perangkat lunak
menggunakan jaringan syaraf tiruan dengan membandingkan pemecahan sebuah
komputer kuantum dengan perangkat lunak program reguler dari komputer biasa masalah
dioptimalkan . Karena komputer biasa tidak kuantum mekanik , mereka harus
diprogram klasik . Namun, dengan menggunakan metaheuristik kuantum dimungkinkan
untuk melakukan optimasi masalah menggunakan kecerdasan buatan pada sebuah
komputer kuantum dan kemudian dibandingkan dengan arsitektur baris perintah
dalam software konvensional pada komputer klasik , yang mungkin terlalu rumit
untuk memodifikasi atau untuk memeriksa untuk kesalahan menggunakan perangkat
lunak insinyur manusia .
Referensi :
Langganan:
Posting Komentar
(
Atom
)
Tidak ada komentar :
Posting Komentar