Pengertian Quantum Computatioon
Merupakan alat hitung yang menggunakan mekanika kuantum
seperti superposisi dan keterkaitan, yang digunakan untuk peng-operasi-an data.
Perhitungan jumlah data pada komputasi klasik dihitung dengan bit, sedangkan
perhitungan jumlah data pada komputer kuantum 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.
Implementasi Quantum Computation
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.
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.
A. Entanglement
Setelah sedikit memahami apa itu quantum computation dan
quantum computer kita akan memasuki
pembahasan dari Entanglement. Entanglement sendiri masih bagian dari Quantum Computation.
Apa itu Entanglement? Entanglement adalah suatu teori mekanika quantum yang
menggambarkan seberapa cepat dan betapa kuatnya keterhubungan partikel-partikel
pada Quantum computer yang dimana jika suatu partikel diperlakukan
"A" maka akan memberikan dampak "A" juga ke partikel
lainnya.
B. Pengoperasian Data Qubit
Qubit merupakan kuantum bit , mitra dalam komputasi kuantum
dengan digit biner atau bit dari komputasi klasik. Sama seperti sedikit adalah
unit dasar informasi dalam komputer klasik, qubit adalah unit dasar informasi
dalam komputer kuantum . Dalam komputer kuantum, sejumlah partikel elemental
seperti elektron atau foton dapat digunakan (dalam praktek, keberhasilan juga
telah dicapai dengan ion), baik dengan biaya mereka atau polarisasi bertindak
sebagai representasi dari 0 dan / atau 1. Setiap partikel-partikel ini dikenal
sebagai qubit, sifat dan perilaku partikel-partikel ini (seperti yang
diungkapkan dalam teori kuantum ) membentuk dasar dari komputasi kuantum. Dua
aspek yang paling relevan fisika kuantum adalah prinsip superposisi dan
Entanglement.
Superposisi, pikirkan qubit sebagai elektron dalam medan
magnet. Spin elektron mungkin baik sejalan dengan bidang, yang dikenal sebagai
spin-up, atau sebaliknya ke lapangan, yang dikenal sebagai keadaan spin-down.
Mengubah spin elektron dari satu keadaan ke keadaan lain dicapai dengan
menggunakan pulsa energi, seperti dari Laser - katakanlah kita menggunakan 1
unit energi laser. Tapi bagaimana kalau kita hanya menggunakan setengah unit
energi laser dan benar-benar mengisolasi partikel dari segala pengaruh
eksternal? Menurut hukum kuantum, partikel kemudian memasuki superposisi
negara, di mana ia berperilaku seolah-olah itu di kedua negara secara
bersamaan. Setiap qubit dimanfaatkan bisa mengambil superposisi dari kedua 0
dan 1.
Dengan demikian, jumlah perhitungan bahwa komputer kuantum dapat
melakukan adalah 2 ^ n, dimana n adalah jumlah qubit yang digunakan. Sebuah komputer
kuantum terdiri dari 500 qubit akan memiliki potensi untuk melakukan 2 ^ 500
perhitungan dalam satu langkah. Ini adalah jumlah yang mengagumkan - 2 ^ 500
adalah atom jauh lebih dari yang ada di alam semesta (ini pemrosesan paralel
benar - komputer klasik saat ini, bahkan disebut prosesor paralel, masih hanya
benar-benar melakukan satu hal pada suatu waktu: hanya ada dua atau lebih dari
mereka melakukannya). Tapi bagaimana partikel-partikel ini akan berinteraksi
satu sama lain? Mereka akan melakukannya melalui belitan kuantum.
C. Quantum Gates
Gate sendiri dalam bahasa Indonesia adalah Gerbang.jadi
Quantum Gates adalah sebuah gerbang kuantum yang dimana berfungsi
mengoperasikan bit yang terdiri dari 0 dan 1 menjadi qubits. dengan demikian
Quantum gates mempercepat banyaknya perhitungan bit pada waktu bersamaan.
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.
Sekarang kita telah melihat gerbang reversibel ireversibel
klasik dan klasik, memiliki konteks yang lebih baik untuk menghargai fungsi
dari gerbang kuantum. Sama seperti 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.
D. 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 Shor bergantung pada hasil dari teori
bilangan. Hasil ini adalah: fungsi periodik. Dalam konteks algoritma Shor, n
akan menjadi bilangan yang akan difaktorkan. Jika dua bilangan tersebut adalah
coprime itu berarti bahwa pembagi umumnya adalah 1. Perhitungan fungsi ini
untuk jumlah eksponensial, dari itu akan mengambil waktu eksponensial pada
komputer klasik. Algoritma Shor memanfaatkan paralelisme kuantum untuk
melakukan jumlah eksponensial operasi dalam satu langkah.
Sumber :
- https://amoekinspirasi.wordpress.com/2014/05/15/pengertian-quantum-computing-dan-implementasinya/
- http://cute-periidola.blogspot.co.id/2014/05/pengertian-quantum-computing.html
- http://rifqo-muhammad.blogspot.co.id/2016/04/quantum-computation.html
- http://mojomakearocket.blogspot.co.id/2015/04/tugas-softskill-pertemuan-2-quantum.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar