Pengantar Quantum Computation
a) Pendahuluan
Komputasi kuantum merupakan bidang studi yang memfokuskan pada bidang
teknologi komputer yang berkembang atas dasar prinsip-prinsip dasar teori
kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan untuk melakukan operasi data.
Teori kuantum menjelaskan sifat dan perilaku energi dan materi pada kuantum.
Prinsip dasar komputer kuantum adalah sifat kuantum dari partikel dapat
digunakan untuk mewakili data dan struktur data, serta mekanika kuantum dapat
digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Untuk mengembangkan komputer
dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika yang baru yang sesuai dengan
prinsip kuantum.
Teori
Kuantum :
Sejak
tahun 1990, teori kuantum mulai berkembang dengan presentasi oleh Max Planck ke
himpunan Fisika Jerman. Max Planck memperkenalkan ide bahwa energi ada dalam
uni individu ('kuanta'). Perkembangan selanjutnya yang dilakukan oleh sejumlah
ilmuwan selama tiga puluh tahun berikutnya menyebabkan pemahaman modern tentang
teori kuantum.
b)
Entanglement
Para ahli fisika dari University of Maryland telah satu langkah lebih
dekat ke komputer kuantum dengan mendemonstrasikan eksistensi entanglement
antara dua gurdi kuantum, masing-masing diciptakan dengan tipe sirkuit padat
yang dikenal sebagai persimpangan Josephson. Research (pusat penelitian milik
Jurusan Fisika University of Maryland) mengatakan penemuan mereka adalah yang
pertama mengindikasikan keberhasilan penciptaan entanglement antara qubit
persimpangan Josephson. Entanglement adalah efek mekanik kuantum yang
mengaburkan jarak antara partikel individual sehingga sulit menggambarkan
partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha memindahkan mereka. Jadi entanglement
adalah esensi komputasi kuantum karena ini adalah jalinan kualitas yang berhubungan
dengan lebih banyak informasi dalam bit kuantum dibanding dengan bit komputing
klasik. Temuan terbaru ini mendekatkan jalan menuju komputer kuantum dan
mengindikasikan bahwa persimpangan Josephson pada akhirnya dapat digunakan
untuk membangun komputer supercanggih.
c)
Pengoperasian Data Qubit
Qubit merupakan kuantum bit , mitra dalam komputasi kuantum dengan
digit biner atau bit dari komputasi klasik. Sama seperti sedikit adalah unit
dasar informasi dalam komputer 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 / atau 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 lain, disebut
superposisi, yang menjerat kedua status hingga derajat bermacam-macam.
d)
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.
e)
Algoritma Shor
Algoritma Shor adalah contoh lanjutan paradigma
dasar (berapa banyak waktu komputasi diperlukan untuk menemukan faktor bilangan
bulat n-bit?), tapi algoritma ini tampak terisolir dari kebanyakan temuan lain
ilmu informasi quantum. Sekilas, itu cuma seperti trik pemrograman cerdik
dengan signifikansi fundamental yang kecil. Penampilan tersebut menipu; para
periset telah menunjukkan bahwa algoritma Shor bisa ditafsirkan sebagai contoh
prosedur untuk menetapkan level energi sistem quantum, sebuah proses yang
fundamental. Seiring waktu berjalan dan kita mengisi lebih banyak pada peta,
semestinya kian mudah memahami prinsip-prinsip yang mendasari algortima Shor
dan algoritma quantum lainnya.
Sebuah
komputer kuantum tidaklah sama dengan komputer klasik. Hal ini tidak dalam hal
kecepatan saja, namun juga dalam hal pemrosesan informasi. Sebuah komputer
kuantum dapat mensimulasikan sebuah proses yang tidak dapat dilakukan oleh
komputer klasik.
Algoritma Shor terdiri
dari dua bagian:
Ø
Penurunan yang bisa dilakukan pada
komputer klasik, dari masalah anjak untuk masalah ketertiban -temuan.
Ø
Sebuah algoritma kuantum untuk
memecahkan masalah order-temuan.
Contoh
algoritma yang paling sederhana adalah menemukan faktor – faktor dari bilangan
15, dimana membutuhkan komputer kuantum dengan 7 qubit.
Sumber
:
3.
http://www.faktailmiah.com/2010/08/06/kemajuan-jaringan-kuantum-dengan-entanglement-foton-pada-kubit-keadaan-padat.html
No comments:
Post a Comment