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 gatedihubungkan 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!
