Pengantar Komputer Quantum
Komputer
Quantum adalah sebuah alat hitung untuk melakukan operasi data yang merupakan fenomena
dari mekanika kuantum. Penemu komputer kuantum adalah para fisikawan yaitu Charles
H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioff dari Argonne National Laboratory,
Illinois, David Deutsch dari University of Oxford, dan Richard P. Feynman.
Konsep yang digunakan pada komputer kuantum ini yaitu fisika kuantum dengan
prinsip dasar 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. Saat ini computer quantum masih dalam
tahap pengembangan yang disertai dengan riset dan eksperimen-eksperimen. Adapun
algoritma yang digunakan pada computer kuantum adalah algoritma shor dan algoritma grover.
Dengan adanya komputer kuantum maka pekerjaan lebih mudah diselesaikan
dibandingkan dengan komputer biasa.
Entenglement
Quantum engtenglement
merupakan sebuah kemampuan keterhubungan walaupun dua buah atom terletak
berjauhan. Seperti ada sebuah sinyal atau magnet yang merekatkan satu sama
lainnya dengan cepat sehingga keduanya berdekatan. Adapun fungsi dari quantum entanglement,
yaitu:
Sistem Komunikasi
Supercepat
Sistem
Enkripsi
Sistem Waktu
Presisi
Super
Komputer
Pengiriman
Barang dan Mungkin Manusia
Quantum Gates
Quantum Logic
Gates, Prosedur berikut menunjukkan bagaimana cara untuk membuat sirkuit
reversibel yang mensimulasikan dan sirkuit ireversibel sementara untuk membuat
penghematan yang besar dalam jumlah ancillae yang digunakan.
– Pertama
mensimulasikan gerbang di babak pertama tingkat.
– Jauhkan
hasil gerbang di tingkat d / 2 secara terpisah.
– Bersihkan
bit ancillae.
– Gunakan
mereka untuk mensimulasikan gerbang di babak kedua tingkat.
– Setelah
menghitung output, membersihkan bit ancillae.
– Bersihkan
hasil tingkat d / 2.
Setiap
perhitungan klasik dapat dipecah menjadi urutan klasik gerbang logika yang
bertindak hanya pada bit klasik pada satu waktu, sehingga juga bisa setiap
kuantum perhitungan dapat dipecah menjadi urutan gerbang logika kuantum yang
bekerja pada hanya beberapa qubit pada suatu waktu. Perbedaan utama adalah
bahwa gerbang logika klasik memanipulasi nilai bit klasik, 0 atau 1, gerbang
kuantum dapat sewenang-wenang memanipulasi nilai kuantum multi-partite termasuk
superposisi dari komputasi dasar yang juga dilibatkan. Jadi gerbang logika
kuantum perhitungannya jauh lebih bervariasi daripada gerbang logika
perhitungan klasik.
Algoritma
Shor
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. Hal ini membuat para ilmuwan harus memiliki paradigma baru
dalam hal permrosesan informasi.
Selama ini,
sebuah komputer bekerja didasarkan hukum-hukum fisika klasik. Informasi
didefinisikan secara positif, direpresentasikan secara material dan diproses
berdasarkan hukum-hukum fisika klasik. Ketika para fisikawan masuk ke dalam
teori kuantum dalam pemrosesan informasi, mereka diharuskan untuk mengubah
pandangan mereka mengenai pemrosesan informasi. Lebih jauh lagi, mereka harus
mengembangkan sebuah sistem logika baru yang mengikuti hukum-hukum fisika
kuantum. Sistem logika baru ini disebut dengan logika kuantum. Sistem logika
kuantum berbeda sama sekali dengan sistem logika yang selama ini dipakai, yaitu
sistem logika yang dikembangkan oleh Aristoteles.
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.
Sumber :
Wikipedia
Komentar
Posting Komentar