KOMPUTASI KUANTUM

KOMPUTASI KUANTUM

1. Pengertian Komputasi Kuantum

Sudah lebih ratusan tahun manusia  menyaksikan kemajuan dalam ilmu matematika, ilmu fisika, dan ilmu komputer. Banyak penelitan yang dijalankan dan sebagian hasil penelitian tersebut menjadi bagian dari hidup manusia. Salah satunya ilmu Komputasi Kuantum atau Quantum Computing.

Perangkat canggih yang mampu memberdayakan kekuatan atom dan molekul untuk melakukan tugas pemrosesan data dan memori. Komputer Kuantum memiliki potensi untuk melakukan perhitungan tertentu dengan jauh lebih cepat daripada komputer lainnya.

Adapun, beberapa pekerjaan yang sebaiknya menggunakan komputer kuantum, antara lain sistem navigasi yang mengalami masalah saat berada dibawah air. Kemudian sesimologi yang memiliki sensitivitas ekstrem untuk mendeteksi keberadaan minyak dan gas. Lalu obat-obatan dimana para ilmuwan telah menggunakan perangkat lunak yang memodelkan perilaku antibodi buatan pada tingkat molekuler.

2. Cara Kerja Komputasi Kuantum

untuk memahami bagaimana pencarian komputasi kuantum bekerja, bayangkan jika mencari nama dan nomor telepon tertentu pada Yellow Pages atau buku telepon dengan cara konvensional. Jika buku telepon tersebut memiliki 10.000 entri, rata-rata perlu melihat sekitar setengah dari jumlah itu, yakni 5.000 entri, sebelum berpotensi menemukan nama dan nomor yang dicari. Algoritma pencarian kuantum hanya perlu menebak 100 kali. Dengan 5.000 tebakan, sebuah komputer kuantum mampu menemukan 25 juta nama pada buku telepon tersebut. Hal ini dapat dijelaskan jika komputer modern yang ada saat ini, seperti mesin turing, bekerja dengan memanipulasi bit yang ada disalah satu dari dua keadaan ini yaitu 0 atau 1.

Komputer kuantum tidak terbatas pada dua keadaan. Komputer kuantum mengkodekan informasi sebagai quantum bits atau qubit, yang biasa ditemukan dalam superposisi. Qubit mewakili atom, ion, foton tau elektron dan perangkat kontrol yang bekerja bersama sebagai memori komputer dan prosesor.

Dimana Quibits juga akan memiliki dua state, yakni 1 dan 0. Tapi yang membedakan adalah satu Qubits mengandung baik 1 dan 0, tergantung dari mana melihatnya. Kemampuan ini pun sering disebut sebagai "Superposisi". Selain itu, Quibits juga dapat dilihat menjadi beberapa dimensi, misalnya putaran dari gaya magnetik atau sebuah foton. jadi, tidak dapat memprediksi apakah sebuah Quibits adlah 1 atau 0. Tapi, pengguna dapat menentukan isi dari Quibits tersebut, misalnya arah dari sebuah foton dari atas ke bawah atau dari kiri ke kanan akan menghasilkan 1 atau 0. Jadi, foton hanya akan dapat diukur pada saat kita menginginkannya.

Perbedaan dari Bits dan Quibits adalah kekuatan pemrosesannya. Jika dalam 4 bits hanya dpaat menghasilkan satu dari 16 probabilitas, 4 Quibits memiliki semua hasil 16 probabilitas sekaligus. Selain itu, Quibits juga memiliki sifat khusus bernama Entanglement. Sifat ini akan dapat mengubah kondisi satu Quibits dengan hanya berdekatan satu sama lain. Hal ini membuat pengguna dapat memprediksi isi dari Qubits lainnya hanya dengan mengukur satu Quibits saya.

Semua hal ini mengakibatkan komputer kuantum dapat mengerjakan satu tugas dan mendapatkan semua probabilitas yang ada dalam waktu yang bisa dibilang bersamaan. Selain itu, pemrosesan data yang dilakukan oleh komputer kuantum lebih cepat.


3. Perbedaan Komputasi Kuantum Dengan Komputasi Klasik

Perbedaan paling mendasar  antara komputasi kuantum dan komputasi klasik adalah pada sistem yang digunakan. Komputasi kuantum adalah studi pemrosesan informasi yang menggunakan sistem kuantum.

Implikasi dari penggunaan sistem kuantum ini membuat perilaku pemrosesan informasi bisa berbeda sangat jauh dari komputasi klasik, meski secara fundamental keduanya tetap berbasis Church-Turing Hypothesis mengenai hal apa saja yang dapat dikomputasi dan hal apa saja yang tidak, meski komputasi kuantum menggunakan definisi CTH yang sudah diekspansi.

Mungkin banyak yang sudah pernah mendengar berbagai fenomena kuantum meski belum tentu memahami formalisme matematikanya. Contoh yang paling sering muncul mungkin adalah kucing schrodinger yang sering digunakan untuk mendemostrasikan konsep superposisi dari quantum states.

Kotak schrodinger merepresentasikan kondisi superposisi dari dua kondisi, mati dan hidup. selama kucing ada didalam kotak, kucing tersebut ada dalam keadaan mati dan hidup secara bersamaan. Komputer kuantum digunakan untuk memanipulasi quantum states sehingga bisa melakukan pemrosesan informasi, dengan cara yang kurang lebih sama seperti komputer klasik memanipulasi sinyal elektronik/listrik. Sinyal seperti ini sering disebut bit dan untuk versi kuantumnya disebut dengan quantum bit (qubit).

Perbedaan lainnya, yaitu komputer klasik seperti yang biasa digunakan sehari-hari, atau dibanyak perusahaan, bekerja dengan cara tradisional 0 dan 1. Yang mana artinya 0 berarti mati dan 1 berarti hidup. Ini dinamakan bit, dan setiap komputer membutuhkan informasi ini untuk disimpan dan diproses.

Sementara komputer kuantum bisa mengerti 0 atau 1 diantaranya. Dengan demikian, komputer kuantum jauh lebih cepat dibanding komputer biasa.