Langkah
logis untuk memenuhi kebutuhan komputasi yang terus meningkat adalah dengan
menciptakan komputer kuantum, 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 berbasis silikon manapun.
Sejarah
Komputer Kuantum
Gordon Moore merupakan salah seorang pendiri Intel yang pada
era 1960 an mengungkapkan bahwa jumlah transistor yang bisa dibuat dalam
satu mikroprosesor menjadi dua kali lipat pada tiap 18 bulan. Ini dikenal
sebagai hukum Moore. Hukum Moore menjadi dasar bahwa kemampuan komputer harus
selalu ditingkatkan dengan cara memasukkan transistor dalam jumlah yang lebih
banyak ke dalam chip. Intel mengeluarkan biaya yang begitu besar dalam
riset dalam rangka memastikan bahwa hukum Moore tersebut tetap berlaku.
Namun sejalan dengan menyusutnya ukuran transistor serta
chip , maka panas yang dihasilkan pada chip komputer pun semakin mengalami
peningkatan sehingga terdapat biaya yang begitu besar untuk menghilangkan panas
tersebut karena panas sangat berpotensi mengakibatkan kerusakan. Besarnya biaya
tentu saja akan menghambat perkembangan industri komputer di masa depan.
Selain itu hal yang juga tak kalah penting
adalah ukuran chip sebesar skala nanometer (satu per triliun meter). Maka
adanya efek kuantum menjadi sangat penting karena tentunya akan sangat sulit
untuk menciptakan chip yang bisa bekerja secara benar. Maka di sinilah lahir
pikiran untuk menciptakan komputer kuantum. Dalam rangka memastikan bahwa hukum
Moore tersebut tetap berlaku, dibuat konsep awal mengenai komputer yang
beroperasi menurut teori kuantum pertama kali dicetuskan oleh ahli fisika
Amerika yakni Richard Feynman pada era tahun 1980 an. Ia menyadari bahwa
komputer klasik sudah tidak lagi efisien jika dipergunakan untuk melakukan
simulasi dinamika sistem kuantum.
- Pada tahun 1970-an pencetusan atau ide tentang komputer kuantum pertama kali muncul oleh para fisikawan dan ilmuwan komputer, seperti 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).
- Feynman dari California Institute of Technology yang pertama kali mengajukan dan menunjukkan model bahwa sebuah sistem kuantum dapat digunakan untuk melakukan komputasi. Feynman juga menunjukkan bagaimana sistem tersebut dapat menjadi simulator bagi fisika kuantum.
- Pada tahun 1985, Deutsch menyadari esensi dari komputasi oleh sebuah komputer kuantum dan menunjukkan bahwa semua proses fisika, secara prinsipil, dapat dimodelkan melalui komputer kuantum. Dengan demikian, komputer kuantum memiliki kemampuan yang melebihi komputer klasik.
- Pada tahun 1995, Peter Shor merumuskan sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan komputer kuantum untuk memecahkan masalah faktorisasi dalam teori bilangan.
- Sampai saat ini, riset dan eksperimen pada bidang komputer kuantum masih terus dilakukan di seluruh dunia. Berbagai metode dikembangkan untuk memungkinkan terwujudnya sebuah komputer yang memilki kemampuan yang luar biasa ini. Sejauh ini, sebuah komputer kuantum yang telah dibangun hanya dapat mencapai kemampuan untuk memfaktorkan dua digit bilangan. Komputer kuantum ini dibangun pada tahun 1998 di Los Alamos, Amerika Serikat, menggunakan NMR (Nuclear Magnetic Resonance).
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.
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.
Komputer modern yang ada saat ini, seperti mesin
Turing, bekerja dengan memanipulasi bit yang ada di salah satu dari dua keadaan
ini: 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 atau
elektron dan perangkat kontrol yang bekerja bersama sebagai memori komputer dan
prosesor. Karena komputer kuantum dapat menampung banyak keadaan dan
perhitungan ini secara bersamaan, komputer kuantum memiliki berpotensi untuk
jadi jutaan kali lebih kuat daripada superkomputer paling kuat yang ada saat
ini.
Contoh
Cara Kerja Komputer Kuantum
Sampai saat ini, dua kegunaan yang paling
menjajikan untuk perangkat komputer kuantum itu adalah untuk melakukan
pencarian kuantum dan anjak kuantum. Untuk memahami bagaimana pencarian kuantum
bekerja, bayangkan jika Anda 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 Anda perlu melihat sekitar setengah
dari jumlah itu, yakni 5.000 entri, sebelum Anda 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.
Ref:
https://id.wikipedia.org/wiki/Komputer_kuantumhttps://www.labana.id/view/apa-itu-komputer-kuantum-dan-bagaimana-cara-kerjanya/2017/05/04/?fullview
https://www.ikons.id/mengenal-komputer-quantum-dan-kegunaannya/
https://robicomp.com/perbandingan-komputer-klasik-dan-komputer-kuantum.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar