Pengantar Komputasi Kuantum

Komputasi Kuantum.. kalau di lihat sekilas seperti sebuah ilmu komputer yang berhubungan dengan dunia fisika bukan? saya akan coba jelaskan..

Komputasi kuantum terdiri dari 2 kata yaitu kuantum dan komputasi.
komputasi adalah seperti yang dijelaskan di posting-posting saya sebelumnya yakni suatu kegiatan menghitung atau memproses suatu imputan atau masukan kepada alat yang namanya komputer lalu komputer itu dengan berbagai cara sesuai pemrograman dan algoritma atau langkah-langkah proses penyelesaian menyelesaikan atau mengatasi masalah yang diinput menghasilkan suatu output atau keluaran yang menyelesaikan suatu masalah.

Sedangkan kuantum adalah Istilah Quanta (plural: quantum) dipopulerkan oleh fisika, yang merujuk pada satuan terkecil dari cahaya (foton). Penemuan sifat partikel (selain sifat gelombang) cahaya ini memulai perkembangan baru fisika, meloncat dari konsep klasik kepada konsep yang lebih modern, lazim dikenal sebagai fisika kuantum atau juga fisika modern. Untuk memahaminya mau gak mau mesti kenal barang sedikit fisika klasik (newtonian, maxwellian) dan fundamentalnya perubahan paradigma yang diperkenalkan fisika kuantum.

Dari kedua pengertian tersebut menurut Joachim Stolze dam Dieter Suter dalam bukunya "Quantum Computing : A Short Course from Theory to Experiment", komputasi komputing adalah memanfaatkan fenomena ‘aneh’ yang disebut sebagai superposisi. Dalam mekanika kuantum, suatu partikel bisa berada dalam dua keadaan sekaligus. Inilah yang disebut keadaan superposisi. Dalam komputer kuantum, selain 0 dan 1 dikenal pula superposisi dari keduanya. Ini berarti keadaannya bisa berupa 0 dan 1, bukan hanya 0  atau 1 seperti di komputer digital biasa. Komputer kuantum tidak menggunakan Bits tetapi QUBITS (Quantum Bits). Karena kemampuannya untuk berada di bermacam keadaan (multiple states), komputer kuantum memiliki potensi untuk melaksanakan berbagai perhitungan secara simultan sehingga jauh lebih cepat dari komputer digital

Entanglement atau dalam bahasa indonesia bisa kita artikan kerterkaitan merupakan salah satu inti dari mekanika kuantum dan hal ini pun berlaku untuk komputasi kuantum dan saya akan sebatas pemahaman saya tentang quantum entanglement.

Quantum entanglement adalah sebuah fenomena mekanika kuantum dimana terdapat korelasi antara 2 atau lebih objek walaupun objek-objek tersebut terpisah secara spasial, jadi semisal kita melakukan observasi atau pengukuran pada suatu objek maka objek-objek lainya pun akan terpengaruh.

Pengoprasian data Qubit

Dalam komputasi kuantum dikenal istilah qubit, qubit adalah suatu objek kuantum ideal yang berasal dari prinsip-prinsip mekanika kuantum atau bisa disebut 1 unit informasi kuantum, qubit merupakan analog dari bit pada komputasi tradisional

jika bit dibagi menjadi status 0 dan 1 atau on dan off sama juga pada qubit tetapi perbedaannya adalah bit harus berupa 1 atau 0 lain halnya dengan qubit yang bisa berupa 1,0 atau superposisi dari keduanya.

Algoritma Shor

Dengan komputasi jenis baru maka dibutuhkan pula paradigma baru dalam memproses informasi. Selama ini komputer bekerja berdasarkan hukum-hukum fisika klasik tetapi ketika kita masuk ke dalam teori kuantum kita diharuskan mengubah pandangan mengenai pemrosesan dan selalnjutnya kita juga harus mengembangkan sistem logika baru yang bernama logika kuantum alhasil dibutuhkan lah pula sebuah algoritma baru.

Kemudian lahirlah algoritma Shor..
Algoritma ini dirumuskan tahun 1994 oleh Peter W. Shor dari AT&T Bell Labs, dengan menggunakan algoritma ini sebuah komputer kuantum dapat memecahkan kode-kode yang rumit sekalipun contohnya 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 quantum, mereka dapat memecahkan kode RSA 140 hanya dalam waktu beberapa detik.


Sumber:
http://rolandfrangky.wordpress.com/2012/05/03/quantum-computing/
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_entanglement
http://whatis.techtarget.com/definition/quantum-computing

Gunadarma