TUGAS SOFTSKILL 3 - PKM

TUGAS SOFTSKILL 3

“ARTIKEL TEORI QUANTUM”

NAMA      :  USFATUN LATIFAH
NPM         :  57412529
KELAS     :  4IA23
MATKUL :  PENGANTAR KOMPUTASI MODERN 
DOSEN    :  Dr. RINA NOVIANA, SKom., MMSI


1.  PENDAHULUAN

    Teknologi komputer pada zaman globalisasi saat ini telah berkembang pesat, sehingga komputer dengan teknologi lama mulai tergantikan dengan teknologi yang baru yang pastinya sudah lebih canggih. Kita bisa melihat contohnya pada teknologi pemrosesan Quantum Computing yang merupakan alat hitung menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum. Dapat diambil contohnya seperti penggunaan superposisi dan keterkaitan (entanglement) untuk proses operasi data. Dalam komputer klasik jumlah data dihitung dengan bit, sedangkan dalam komputer kuantum jumlah data dihitung dengan qubit. Adapun prinsip dasar komputer kuantum yang perlu kita tahu adalah bahwa sifat quantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data. Selain itu prinsip lainnya adalah bahwa mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan operasi pada data tersebut. Oleh karena itu, untum mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan logika baru yang tentunya sesuai dengan prinsip quantum ini.

   Saat ini komputer kuantum memang masih dalam pengembangan, namun telah dilakukan eksperimen dimana operasi komputer kuantum dilakukan atas sejumlah kecil qubit. Riset baik secara teoretis maupun praktik terus berlanjut dalam laju yang cepat, dan banyak pemerintah nasional dan agensi pendanaan militer mendukung riset komputer kuantum untuk pengembangannya baik untuk keperluan rakyat maupun masalah keamanan nasional. Ide mengenai komputer kuantum ini berasal dari beberapa fisikawan antara lain Charles H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioff dari Argonne National Laboratory, Illinois dan David Deutsch dari University of Oxford, serta Richard P. Feynman dari California Institute of Technology (Caltech).

2.  ENTANGLEMENT 

    Entanglement merupakan suatu teori mekanika kuantum yang menggambarkan seberapa cepat dan kuatnya keterhubungan partikel-partikel pada komputer kuantum. Entanglement ini juga dianggap sebagai fenomena aneh dari mekanika kuantum yang dimanfaatkan dalam teknologi komputer.

   Penjelasan tentang Entanglement ini dapat dianalogikan misal, ada dua atom yang mendapatkan gaya tertentu, maka kedua atom tersebut bisa masuk pada keadaan Entangled, dimana kedua atom ini akan saling terhubung walaupun jarak di antara kedua atom ini saling berjauhan. Dalam hal ini, atom-atom tersebut dapat dianalogikan seperti sepasang manusia yang mempunyai telepati. Jika salah satu dari mereka dicubit, maka yang lainnya akan merasakan sakit meskipun mereka berada di tempat yang berjauhan. Dari analogi tersebut dapat disimpulkan bahwa perlakuan terhadap salah satu atom, mempengaruhi keadaan atom pasangannya. Jika yang satu memiliki spin up dimana kita akan mengetahuinya setelah mengukurnya, maka kita langsung mengetahui bahwa pasangannya memiliki spin down tanpa kita harus mengukurnya lagi. Hal ini melambangkan sistem komunikasi yang super cepat dan komunikasi menggunakan komputer kuantum bisa mencapai kecepatan yang luar biasa karena informasi dapat ditransfer secara cepat atau instant dari tempat satu ke tempat lain. Sehingga terlihat mengalahkan kecepatan cahaya karena begitu besar kecepatannya.

3.  PENGOPERASIAN DATA QUBIT

     Qubit atau Quantum Bit merupakan unit dasar informasi dalam komputer kuantum yang mana dapat memiliki 3 kemungkinan yaitu 1, 0, serta superposisi dari 1 dan 0, atau iya, tidak, dan mungkin. Qubit menggunakan mekanika kuantum untuk mengkodekan informasi baik sebagai 1 dan 0 pada saat yang sama.   Implementasi tentang  Qubit ini dapat kita lihat pada suatu percobaan dimana cahaya yang berasal dari satu sumber melewati dua celah, menciptakan sebuah pola interferensi pada layar. Bahkan ketika sumber cahaya hanya memancarkan satu foton pada suatu waktu, pola interferensi muncul. Standar teori kuantum mendalilkan bahwa setiap foton bergerak pada kedua jalur (path) sekaligus. Dengan demikian, partikel dapat berada di dua tempat pada saat yang sama. Dalam situasi tersebut, kita mengatakan bahwa posisi partikel berada dalam superposisi dari dua keadaan. Dua jalur perjalanan partikel dapat mewakili dua keadaan dari sebuah bit, 0 dan 1. Dalam mekanika kuantum, apabila sistem memiliki dua atau lebih peluang yang memungkinkan, ia dapat menjelajahi mereka secara bersamaan. Setiap sistem dua keadaan, seperti jalur foton, dapat mewakili qubit. Dalam komputer kuantum, kita malah mungkin menggunakan dua orbit elektron dalam atom untuk mewakili qubit. Atom bisa eksis dalam superposisi dari 0 dan 1, mirip seperti lonceng yang dipukul dapat bergetar pada dua frekuensi yang berbeda secara bersamaan.

4.  ALGORITMA QUANTUM COMPUTING

     Algoritma Kuantum merupakan suatu algoritma yang berjalan pada model yang realistis pada perhitungan kuantum. Adapun macam-macam algoritma kuantum ini sendiri akan dijelaskan sebagai berikut :

• Algoritma Shor ditemukan pertama kali oleh Peter Shor pada tahun 1994. Algoritma Shor ini secara prinsip dapat melakukan faktorisasi secara efisien, oleh karena itu penggunaan algoritma ini hanya dapat dikerjakan oleh sebuah komputer kuantum. Dengan adanya Algoritma Shor ini, sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data yang disebut dengan 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. Contohnya : 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. 
  

5.  IMPLEMENTASI QUANTUM COMPUTING

     Untuk implementasi quantum computing ini dapat diambil contohnya sebagai berikut :
Tahun 2000, IBM telah membuat komputer kuantum 5 qubit dengan atom sebagai prosesornya. Namun, perusahaan komputer D-Wave asal Vancouver, Canada merilis kabar bahwa pihaknya telah mampu membuat komputer kuantum yang beroperasi sesuai prinsip kuantum yang mana jauh lebih cepat daripada komputer yang ada saat ini. Komputer ini diberi nama Orion, dengan menggunakan teknik cetakan rata yang sistematis dan dipadukan dengan chip niobium superkonduksi dan suhu ultra rendah. Komputer ini dapat mengerjakan 16 qubit. Chip initi harus dingin hingga mendekati titik nol absolut agar dalam proses perhitungannya tetap dalam kondisi kuantum.

    Perusahaan D-Wave menuturkan bahwa komputer kuantum ini bisa mengoperasikan 64.000 hitungan secara bersamaan dan prototipe komputer kuantum yang diperlihatkannya pada 13 Februari 2007 merupakan komputer tipe bisnis yang pertama di dunia yang di dalamnya ditanami chip kuantum dan dapat mengoperasikan 16 qubit.

SUMBER :

http://seto.citravision.com/berita-43-pengantar-quantum-computation--pengoperasian-data-qubit.html 

http://www.yohanessurya.com/download/penulis/Bermimpi_07.pdf 

https://www.academia.edu/9643403/Kajian_Tentang_Komputer_Kuantum_Sebagai