Pada kesempatan kali ini, saya menganalisis
sebuah jurnal mengenai kajian tentang Komputer Kuantum sebagai pengganti Komputer
Konvensional di masa depan oleh Herlambang Saputra untuk memenuhi tugas
softskill.
1. Latar Belakang
Teknologi komputer merupakan salah satu teknologi yang paling cepat mengalami perkembangan dan kemajuan. Komputer-komputer yang ada saat ini sudah mencapai kemampuan yang sangat mengagumkan. Tetapi kedahsyatan komputer tercanggih yang ada saat ini pun masih belum bisa memuaskan keinginan manusia yang bermimpi untuk membuat sebuah superkomputer yang benar-benar memiliki kecepatan super. Komputer yang nantinya layak untuk benar-benar disebut sebagai Komputer Super ini adalah Komputer Kuantum.
Komputer yang biasa kita gunakan sehari-hari merupakan komputer digital. Komputer digital sangat berbeda dengan komputer kuantum yang super itu. Komputer digital bekerja dengan bantuan microprocessor yang berbentuk chip kecil yang tersusun dari banyak transistor. Microprocessor biasanya lebih dikenal dengan istilah Central Processing Unit (CPU) dan merupakan ‘jantung’nya komputer. Microprocessor yang pertama adalah Intel 4004 yang diperkenalkan pada tahun 1971. Komputer pertama ini cuma bisa melakukan perhitungan penjumlahan dan pengurangan saja. Adapun permasalahannya adalah ketidakpuasan manusia terhadap kecepatan pada komputer konvensional yang ada sekarang.
Kajian ini ditulis dengan tujuan untuk mengkaji sejauh mana teori-teori yang berkembang tentang komputer kuantum yang berkembang akhir-akhir ini. Sedangkan manfaat dari penelitian ini adalah untuk memperluas pengetahuan tentang teknologi komputer kuantum, khususnya bagi penulis dan pembaca.
2. Metode
Peneliti
mengkaji Komputer Kuantum dengan menggunakan konsep pada Quantum Computer yaitu
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.
Ada satu fenomena ‘aneh’ lain dari
mekanika kuantum yang juga dimanfaatkan dalam teknologi komputer kuantum yaitu Entanglement.
Jika dua atom mendapatkan gaya tertentu (outside force) kedua atom
tersebut bisa masuk pada keadaan ‘entangled’. Atom-atom yang saling terhubungkan
dalam entanglement ini akan tetap terhubungkan walaupun jaraknya berjauhan.
Analoginya adalah atom-atom tersebut seperti sepasang manusia yang punya
‘telepati’. Jika yang satu dicubit, maka pasangannya (di mana pun ia berada)
akan merasa sakit.
3. Analisa
Qubit pada sistem quantum yang ditulis Boolen dengan
angka 0 dan 1 diwakili oleh suatu ketetapan kuantum normal dan orthogonal
mutual yang dinyatakan dengan {|0>,|1>}. Kedua bentuk tersebut membentuk
sebuah basis komputasional dan yang lain ditulis sebagai superposisi yaitu α|0> + β|1> dimana _ dan
_ dalam hal itu adalah | _ | 2 + | _ | 2 = 1. Qubit adalah tipikal sistem
mikroskopik, misalnya : atom, nuclear spin dan polarisasi photon.
Kumpulan dari qubit n dinamakan sebuah register quantum yang berukuran n.
Diasumsikan bahwa informasi disimpan dalam bentuk binary
register. Sebagai contoh angka 6 diwakili oleh |1> ⨂ |1> ⨂
|0>. Pada bentuk notasi yang rapi, |a> merupakan produk tensor |an-1> ⊗ |an-2> ....|a1> ⨂ |a0 dimana ai ∈{0,1}
dan mewakili sebuah register kuantum yang dengan nilai a= 20 a0 + 21 a1 +
......2n-1 an-1. Ada 2n macam keadaan, yang mewakili semua binary dari panjang n
atau angka dari 0 sampai 2n-1, dan kesemuanya membentuk basis komputatisional
yang baik. Pada contoh berikut ai ∈{0,1}n
(a adalah binary string dengan dengan panjang n)
menyatakan bahwa |a>termasuk ke dalam basis komputasional.
Pengolahan di atas, dan manipulasi qubit lainnya
harus dilakukan oleh operasi gabungan (unitary operations). Gate logika
kuantum merupakan alat yang melakukan operasi gabungan yang benar pada qubit
yang terpilih dan pada waktu yang juga tepat. Jaringan kuantum adalah sebuah
alat yang terdiri dari gate logika kuantum yang langkah komputasionalnya
disingkronisasikan dengan waktu. Output dari sejumlah gate dihubungkan
oleh sejumlah kabel mengarah ke input lainnya.
4. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil yaitu sistem pada
komputer konvensional (komputer digital) sangat berbeda. Untuk komputer
konvensional menggunakan bit 0 dan 1. Untuk komputer kuantum menggunakan qubit
0 , 1 dan superposisi 0 dan 1. Kecepatan komputer quantum lebih cepat dari pada
komputer konvensional (komputer digital) karena melakukan proses secara
simultan tidak secara linear seperti komputer konvensional.
Dapat dibayangkan betapa cepatnya komputer masa
depan nanti. Semua perhitungan yang biasanya butuh waktu berbulan-bulan,
bertahun-tahun, bahkan berabad-abad pada akhirnya bisa dilaksanakan hanya dalam
hitungan menit.
Sekian penulisan dari saya, jika ada kata-kata yang salah
atau kurang berkenan saya mohon maaf. Terima kasih sudah membaca dan berkunjung!