Apa Itu
Quantum Computation :
Quantum Computation atau 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.
Sejarah
singkat Quantum Computation :
Ide mengenai komputer kuantum ini berasal dari beberapa fisikawan antara lain 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).
Pada awalnya Feynman mengemukakan
idenya mengenai sistem kuantum yang juga dapat melakukan proses penghitungan.
Fenyman juga mengemukakan bahwa sistem ini bisa menjadi simulator bagi
percobaan fisika kuantum.
Selanjutnya para ilmuwan mulai
melakukan riset mengenai sistem kuantum tersebut, mereka juga berusaha untuk
menemukan logika yang sesuai dengan sistem tersebut. Sampai saat ini telah
dikemukaan dua algoritma baru yang bisa digunakan dalam sistem kuantum yaitu
algoritma shor dan algoritma grover
Walaupun komputer kuantum masih
dalam pengembangan, telah dilakukan eksperimen dimana operasi komputasi 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 seperti
kriptoanalisis.
Telah dipercaya dengan sangat luas,
bahwa apabila komputer kuantum dalam skala besar dapat dibuat, maka komputer
tersebut dapat menyelesaikan sejumlah masalah lebih cepat daripada komputer
biasa. Komputer kuantum berbeda dengan komputer DNA dan komputer klasik
berbasis transistor, walaupun mungkin komputer jenis tersebut menggunakan
prinsip kuantum mekanik. Sejumlah arsitektur komputasi seperti Komputer optik
walaupun menggunakan superposisi klasik dari gelombang elektromagnetik, namun
tanpa sejumlah sumber kuantum mekanik yang spesifik sepertiketerkaitan, maka tak
dapat berpotensi memiliki kecepatan komputasi sebagaimana yang dimiliki oleh
komputer kuantum.
Algoritma yang
ada pada Quantum Computing :
Para
ilmuwan mulai melakukan riset mengenai sistem kuantum tersebut, mereka juga
berusaha untuk menemukan logika yang sesuai dengan sistem tersebut. Sampai saat
ini telah dikemukaan dua algoritma baru yang bisa digunakan dalam sistem
kuantum yaitu algoritma shor dan algoritma grover.
Algoritma
Shor
Algoritma yang ditemukan oleh Peter
Shor pada tahun 1995. Dengan menggunakan algoritma ini, sebuah komputer kuantum
dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk
mengamankan pengiriman data. Kode yang disebut kode RSA ini, 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.
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.
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.
Dengan menggunakan desentralisasi, segerombolan kuantum AI, dimungkinkan untuk mensimulasikan perilaku muncul juga, seperti Langton itu semut, yang bisa melihat munculnya kecerdasan simulasi berbasis kuantum yang bisa pergi sejauh untuk menciptakan robot selular realistis pada komputer.
Dengan menggunakan desentralisasi, segerombolan kuantum AI, dimungkinkan untuk mensimulasikan perilaku muncul juga, seperti Langton itu semut, yang bisa melihat munculnya kecerdasan simulasi berbasis kuantum yang bisa pergi sejauh untuk menciptakan robot selular realistis pada komputer.
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.
Selain itu, dimungkinkan untuk
menggunakan metaheuristik untuk melakukan koreksi kesalahan pada perangkat
lunak menggunakan jaringan syaraf tiruan dengan membandingkan pemecahan sebuah
komputer kuantum dengan perangkat lunak program reguler dari komputer biasa
masalah dioptimalkan. Karena komputer biasa tidak kuantum mekanik, mereka harus
diprogram klasik. Namun, dengan menggunakan metaheuristik kuantum dimungkinkan
untuk melakukan optimasi masalah menggunakan kecerdasan buatan pada sebuah
komputer kuantum dan kemudian dibandingkan dengan arsitektur baris perintah
dalam software konvensional pada komputer klasik , yang mungkin terlalu rumit
untuk memodifikasi atau untuk memeriksa untuk kesalahan menggunakan perangkat
lunak insinyur manusia.
Referensi :
