Pengantar Quantum Computation

1. PENDAHULUAN

                Sejalan dengan perkembangan jaman, teknologi komputer maju dengan sangat pesat. Di era globalisasi ini, teknologi komputer telah mangambil berbagai peranan yang sangat penting untuk membantu pekerjaan manusia di segala bidang. Komputer tidak hanya digunakan dalam pengolahan data saja, tetapi juga digunakan sebagai media untuk menyampaikan suatu informasi, baik secara audio, visual, ataupun audio-visual.

          Sekarang ini telah muncul sebuah teknologi komputer yang sangat cepat yang disebut super computer. Dengan perkembangan zaman teknologi tersebut dikembangkan lagi menggunakan ilmu matematika dan fisika yang sekarang ini dikenal dengan nama Quantum Computer atau disebut komputer quantum. Secara definisi yang saya ambil dari salah satu sumber komputer quantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika quantum, misalnya superposisi dan keterkaitan untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; dalam komputer quantum, hal ini dilakukan dengan qubit. Prinsip dasar komputer quantum adalah bahwa sifat quantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data, dan bahwa mekanika quantum dapat digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem quantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan prinsip quantum.

2. ENTANGLEMENT

Pada komputer quantum terdapat teknologi penggabungan atau disebut sebagai Entanglement. Definisi dari Entanglement itu sendiri dari salah satu sumber yang saya ambil yaitu sebuah keadaan yang ganjil di mana dua partikel tetap terkoneksi secara erat, meski terpisah dengan jarak yang sangat jauh, seperti dua mata dadu  yang harus selalu menunjukkan jumlah yang sama ketika diputar. Untuk pertama kalinya, ilmuwan telah menemukan partikel-partikel yang tergabung (entangled) setelah partikel-partikel tersebut diukur (measured) dan bahkan dalam keadaan tidak eksis lagi.

         Tim fisikawan yang dipimpin oleh profesor Fred Wellstood dari Center for Superconductivity Research (pusat penelitian milik Jurusan Fisika University of Maryland) mengatakan penemuan mereka adalah yang pertama mengindikasikan keberhasilan penciptaan entanglement antara qubit persimpangan Josephson.

3. PENGOPERASIAN DATA QUBIT

          Komputer quantum beroperasi pada kedua nilai yang disimpan pada setiap qubit pada waktu yang sama. Selain itu, n qubits, masing-masing superposisi dari 0 dan 1, mengkodekan 2n nilai, dan komputer quantum dapat menghitung pada seluruh nilai ini sekaligus. Paralelisme yang besar ini, fungsi eksponen dari jumlah partikel yang digunakan dalam komputasi, disebut paralelisme quantum. Setiap rangkaian klasik memiliki rangkaian quantum yang sesuai. Jadi sebuah komputer quantum dapat melakukan perhitungan pada “semua nilai” dalam waktu hampir sama yang dibutuhkan oleh komputer biasa untuk melakukan perhitungan pada “nilai tunggal”.

4. QUANTUM GATES

Defiinisi Quantum Gate adalah dalam komputasi quantum dan khususnya sirkuit quantum model perhitungan, sebuah gerbang quantum (quantum atau gerbang logika) adalah dasar sirkuit quantum operasi pada sejumlah kecil qubit. Mereka adalah blok bangunan sirkuit quantum, seperti klasik gerbang logika adalah untuk sirkuit digital konvensional.

5. ALGORITMA SHOR

Algoritma Shor adalah algoritma quantum yaitu merupakan suatu algoritma yang berjalan pada komputer quantum yang berguna untuk faktorisasi bilangan bulat. Algoritma Shor dirumuskan pada tahun 1994.  Inti dari algoritma ini merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhadap bilangan interger atau bulat yang besar.