TUGAS SOFTSKILL 3
“Entanglement, Qubit Algoritma Quantum Computing, Implementasi Quantum Computing"
“Entanglement, Qubit Algoritma Quantum Computing, Implementasi Quantum Computing"
NAMA : AVRIANI HANA UTARI
NPM : 51412265
KELAS : 4IA23
MATKUL : PENGANTAR KOMPUTASI MODERN
DOSEN : Dr. RINA NOVIANA, SKom., MMSI
1. PENDAHULUAN
Quantum Computing?
Quantum Computing adalah komputasi yang di lakukan di
atas quntom komputer. Quantum Computer memakai fenomena quantum yang tidak bisa
ditiru komputer konvensional. Quantum Computer dapat memproses jauh lebih cepat
daripada komputer konvensional. Pada dasarnya, quantum computer dapat memproses
secara paralel, sehingga berkomputasi jauh lebih cepat. Andaikan ada N data,
komputer konvensional memerlukan N/2 perhitungan, sedangkan quantum computer
hanya memerlukan N^1/2. Jelas bahwa untuk 1.000.000 data, komputer convensional
perlu 500.000 perhitungan, sedangkan Quantum Computer hanya perlu 1000.
Artinya, bisa 500 kali lebih cepat!
Ini hanya bisa dicapai dengan teori Quantum. Quantum berkata bahwa tidak ada sesuatu yang pasti. Sebuah partikel tidak bisa dikatakan pasti berada di suatu tempat, melainkan hanya probabilitas yang disebut fungsi gelombang. Kalau kita mencoba mencari atom dengan mikroskop tercanggih pun, kita tidak akan bisa tahu persis di mana atom itu berada. Ini bukan kekurangan pada alat; ini adalah sifat alam itu sendiri yang aneh. Pada saat diamati, fungsi gelombang ini runtuh – dan partikel itu menjadi nyata (karena itu, kita tidak pernah melihat sebuah fungsi gelombang).
Ini hanya bisa dicapai dengan teori Quantum. Quantum berkata bahwa tidak ada sesuatu yang pasti. Sebuah partikel tidak bisa dikatakan pasti berada di suatu tempat, melainkan hanya probabilitas yang disebut fungsi gelombang. Kalau kita mencoba mencari atom dengan mikroskop tercanggih pun, kita tidak akan bisa tahu persis di mana atom itu berada. Ini bukan kekurangan pada alat; ini adalah sifat alam itu sendiri yang aneh. Pada saat diamati, fungsi gelombang ini runtuh – dan partikel itu menjadi nyata (karena itu, kita tidak pernah melihat sebuah fungsi gelombang).
2.
ENTANGLEMENT
Quantum entanglement adalah bagian dari fenomena quantum
mechanical yang menyatakan bahwa dua atau lebih objek dapat digambarkan
mempunyai hubungan dengan objek lainnya walaupun objek tersebut berdiri sendiri
dan terpisah dengan objek lainnya.
Quantum entanglement merupakan salah satu konsep yang
membuat Einstein mengkritisi teori Quantum mechanical. Einstein
menunjukkan kelemahan teori Quantum Mechanical yang menggunakan entanglement merupakan
sesuatu yang “spooky action at a distance” karena Einstein tidak mempercayai
bahwa Quantum particles dapat mempengaruhi partikel lainnya melebihi
kecepatan cahaya. Namun, beberapa tahun kemudian, ilmuwan John Bell membuktikan
bahwa “spooky action at a distance” dapat dibuktikan bahwa entanglement dapat
terjadi pada partikel-partikel yang sangat kecil.
Contoh Kasus dalam quantum entanglement saat ini
diimplementasikan dalam berbagai bidang salah satunya adalah pengiriman
pesan-pesan rahasia yang sulit untuk di-enkripsi dan pembuatan komputer yang
mempunyai performa yang sangat cepat.
3. PENGOPERASIAN DATA QUBIT
Qubit adalah hal-hal yang berkaitan dengan atom, ion, foton
atau elektron yang bisa dikembangkan sebagai memori komputer dan prosesor.
Superposisi qubit adalah apa yang berhubungan dengan istilah paralelisme.
Menurut fisikawan David Deutsch, paralelisme ini memungkinkan sebuah komputer
kuantum untuk bekerja pada satu juta perhitungan sekaligus, sementara laptop,
tablet PC dan desktop PC yang Anda miliki sekarang hanya bekerja pada satu
perhitungan. 1000 perhitungan vs 1 perhitungan.. sesuatu yang jauh!
Sebuah komputer kuantum 30-qubit akan sama dengan kekuatan
pemrosesan dari komputer konvensional yang bisa dijalankan pada 10 teraflops
(triliunan operasi floating-point per detik). Padahal, komputer saat ini diukur
dalam gigaflops (miliaran operasi floating-point per detik). Trilyunan vs
Milyaran.
Untuk membuat sebuah komputer kuantum, para ilmuwan harus
memikirkan cara melakukan pengukuran secara tidak langsung untuk mempertahankan
integritas sistem. Dalam fisika kuantum, jika Anda menerapkan kekuatan luar
untuk dua atom, dapat menyebabkan mereka menjadi terjerat, dan atom kedua dapat
mengambil sifat-sifat atom pertama. Jadi jika dibiarkan saja, sebuah atom akan
berputar ke segala arah. Dan para ilmuan telah menemukan yang disebut “Qubit
Control”. Ilmuwan komputer mengontrol partikel mikroskopis yang bertindak
sebagai qubit dalam komputer kuantum dengan menggunakan perangkat kontrol,
dengan beberapa hal diantaranya;
Ion Traps, atau perangkap ion menggunakan bidang optik atau
magnet (atau kombinasi keduanya).
1. Optics Traps, perangkap optik dengan menggunakan
gelombang cahaya untuk menjebak dan kemudian mengontrol partikel.
2. Quantum dots, ini terbuat dari bahan semikonduktor dan
digunakan untuk menampung dan memanipulasi elektron.
3. Semiconductor impurities, ini adalah hal-hal yang
berhubungan dengan sesuatu yang tidak diinginkan. (mungkin ini disebut
“memisahkan” sesuatu yang tidak ingin dipakai)
4. Superconducting circuits, memungkinkan elektron mengalir
dengan hampir tidak ada hambatan pada suhu yang sangat rendah.
4. ALGORITMA QUANTUM COMPUTING
Algortima Quantum Computing adalah algortima yang akan menghitung kerealistisan suatu teori Kuantum. Berikut algoritma yang terdapat pada Algortima Kuantum :
Algoritma Shor
Algoritma shor adalah sebuah teori dimana komputer kuantum
dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk
mengamankan pengiriman data. Kode ini disebut kode RSA. Algoritma shor sendiri
diambil dari nama penumunya yaitu Peter Shor pada tahun 1995. Berkat Peter
Shor, teori Algoritma ini jika sebuah pengirimian data melalui kode RSA, data
yang dikirimkan akan aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu
yang singkat dan membutuh kan lebih banyak komputer yang terhubung secara
paralel dan itu membutuh kan waktu yang tidak sebentar.
Algoritma Grover
Algoritma Grover adalah sebuah algoritma kuantum yang menawarkan percepatan kuadrat dibandingkan pencarian linear klasik untuk list tak terurut. Algoritma Grover menggambarkan bahwa dengan menggunakan pencarian model kuantum, pencarian dapat dilakukan lebih cepat dari model komputasi klasik. Dari banyaknya algoritma kuantum, algoritma grover akan memberikan jawaban yang benar dengan probabilitas yang tinggi. Kemungkinan kegagalan dapat dikurangi dengan mengulangi algoritma. Algoritma Grover juga dapat digunakan untuk memperkirakan rata-rata dan mencari median dari serangkaian angka, dan untuk memecahkan masalah Collision.
5. IMPLEMENTASI
QUANTUM COMPUTING
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.
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
Sumber :
http://hansztroy.blogspot.co.id/2016/04/entanglement.html
http://arditoadi.blogspot.co.id/2015/04/quantum-computation.html
http://arditoadi.blogspot.co.id/2015/04/quantum-computation.html
https://amoekinspirasi.wordpress.com/2014/05/15/pengertian-quantum-computing-dan-implementasinya/
