TUGAS SOFTSKILL PKM KE-3 “TEORI QUANTUM”
10.07
By
Unknown
Nama :
Mohammad Fajar Aristya
Npm :
54412314
Kelas :
4IA23
Dosen :
Dr. Rina Noviana, SKom,. MMSI
Mata Kuliah :
Pengantar Komputasi Modern
1.
PENDAHULUAN
Quantum Computation adalah sebuah
alat untuk perhitungan, dimana perhitungan ini menggunakan langsung fenomena
kuantum mekanik dan perhitungan ini seperti superposisi dan belitan untuk
melakukan operasi pada data. Kuantum komputer berbeda dari komputer tradisional
yang didasarkan pada transistor. Prinsip dasar komputer kuantum adalah bahwa
sifat quantum 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.
Merupakan sebuah teknologi masa depan
untuk merancang komputer berdasarkan mekanika kuantum dan ilmu struktur atom.
Komputasi ini menggunakan "qubit," atau bit kuantum, yang dapat
menampung jumlah nilai yang tidak terbatas. Pada tahun 1999, uji kelayakan
untuk komputer yang sejenis ditunjukkan oleh kolaborasi ilmuwan di MIT,
University of California di Berkeley dan Stanford University, yang menggunakan
teknik yang sama dengan scan MRI di rumah sakit. Komputasi yang dilakukan
adalah algoritma pencarian yang dirancang oleh Lov K. Grover dari Bell
Laboratories.
Diyakini dengan menggunakan Komputasi Quantum, maka
komputer dapat menangani beberapa operasi secara bersamaan dan 10.000 kali
lebih cepat dari komputer saat ini. Meskipun sampai saat ini masih banyak
rintangan besar yang harus diatasi, para ilmuwan percaya bahwa teknologi
quantum komputation akan menjadi layak di masa depan. Jika komputasi kuantum
akan terjadi, dunia kriptografi akan mengalami perubahan dramatis. Dalam waktu
singkat, alat tersebut dapat digunakan untuk menemukan kunci rahasia untuk
semua algoritma berenkripsi.
2. ENTANGLEMENT
Entanglement atau ketertarikan kuantum adalah
salah satu prinsip utama dari fisika kuantum. Entanglement kuantum adalah
beberapa partikel terkait dalam sedemikian rupa sehingga pengukuran keadaan
kuantum satu partikel menentukan kemungkinan keadaan kuantum dari partikel
lainnya. Secara keseluruhan, superposisi kuantum dan entanglement menciptakan
daya komputasi yang sangat ditingkatkan. Dimana 2 bit di komputer biasa dapat
menyimpan hanya satu dari empat konfigurasi biner (00,01,10 atau 11) pada waktu
tertentu, register 2 qubit dalam sebuah koputer kuantum dapat menyimpan semua
empat nomor secara bersamaan, karena qubit masing-masing mewakili dua nilai.
Jika lebih qubit ditambahkan, kapasitas meningkat diperluas secara
eksponensial.
3. 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.
4. ALGORITMA QUANTUM COMPUTING
Ada beberapa algoritma kuantum diantaranya
adalah sebagai berikut :
1.
Algoritma
Shor
Algoritma Shor,
dinamai matematikawan Peter Shor , adalah algoritma kuantum yaitu merupakan
suatu algoritma yang berjalan pada komputer kuantum yang berguna untuk
faktorisasi bilangan bulat. Algoritma Shor dirumuskan pada tahun 1994.
Inti dari algoritma ini merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi
terhaadap bilanga interger atau bulat yang besar.
Efisiensi algoritma
Shor adalah karena efisiensi kuantum Transformasi Fourier , dan modular
eksponensial. Jika sebuah komputer kuantum dengan jumlah yang memadai qubit
dapat beroperasi tanpa mengalah kebisingan dan fenomena interferensi kuantum
lainnya, algoritma Shor dapat digunakan untuk memecahkan kriptografi kunci
publik skema seperti banyak digunakan skema RSA.
Dengan adanya
Algoritma Shor ini, sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode
rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data
yang disebut dengan kode RSA. 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. Contohnya :
Seorang pemecah kode akan membutuhkan waktu 8 bulan dan 1.600 pengguna internet
jika ia akan memecahkan kode RSA yang disandikan dalam 129 digit. Jika hal ini
mungkin, pengirim data hanya perlu menambahkan digit pada kode RSA-nya agar
para pemecah kode membutuhkan waktu yang lebih lama lagi untuk memecahkan
kuncinya. Sebagai gambaran, pemecahan kode RSA 140 (140 digit) akan membutuhkan
waktu yang lebih lama dari umur alam semesta (15 miliar tahun). Namun, jika
pemecah kode menggunakan komputer kuantum, mereka dapat memecahkan kode RSA 140
hanya dalam waktu beberapa detik. Hal inilah yang membuat waswas para pengguna
channel komunikasi rahasia saat ini untuk melakukan pengiriman data secara
aman.
2.
Algoritma
Grover
Lov
Grover dirumuskan itu pada tahun 1996 . Dalam model komputasi klasik , mencari
database unsorted tidak dapat dilakukan dalam waktu kurang dari waktu linier
(jadi hanya mencari melalui setiap item optimal ). Algoritma Grover adalah
sebuah algoritma kuantum untuk mencari database disortir dengan entri N di O (
N1 / 2 ) waktu dan menggunakan O ( log N ) ruang penyimpanan (lihat notasi O
besar ). Algoritma Grover menggambarkan bahwa dalam model kuantum pencarian
dapat dilakukan lebih cepat dari ini sebenarnya waktu kompleksitas O ( N1 / 2 )
adalah asimtotik tercepat mungkin untuk mencari database unsorted dalam model
kuantum linear. Ini menyediakan percepatan kuadrat, seperti algoritma kuantum
lainnya, yang dapat memberikan percepatan eksponensial atas rekan-rekan mereka
klasik. Namun, bahkan percepatan kuadrat cukup besar ketika N besar. Seperti
banyak algoritma kuantum, algoritma Grover adalah probabilistik dalam arti
bahwa ia memberikan jawaban yang benar dengan probabilitas tinggi . Kemungkinan
kegagalan dapat dikurangi dengan mengulangi algoritma.
5. IMPLEMENTASI QUANTUM QOMPUTING
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.
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.
Sumber
:
Written by Admin
ChromeGT is a modern, powerful and professional Blogger template made for your Portfolio, Business or almost any other kind of website.
0 komentar: