Komputer Quantum

Sebuah komputer kuantum adalah alat untuk perhitungan yang menggunakan langsung fenomena kuantum mekanik, seperti superposisi dan belitan, untuk melakukan operasi pada data. Quantum komputer berbeda dari komputer tradisional yang didasarkan pada transistor. Prinsip dasar di balik perhitungan kuantum adalah bahwa sifat kuantum dapat digunakan untuk mewakili data dan melakukan operasi pada data . Sebuah model teoritis adalah mesin kuantum Turing, juga dikenal sebagai komputer kuantum universal.

Meskipun komputasi kuantum masih dalam masa pertumbuhan, eksperimen telah dilakukan dimana operasi komputasi kuantum telah dieksekusi pada tanggal jumlah yang sangat kecil qubit (quantum bit). Baik penelitian praktis dan teoritis terus, dan banyak pemerintah nasional dan lembaga donor mendukung penelitian komputasi kuantum militer untuk mengembangkan komputer kuantum untuk kedua tujuan keamanan sipil dan nasional, seperti kriptanalisis. 

 

Jika komputer kuantum berskala besar dapat dibangun, mereka akan mampu memecahkan masalah tertentu jauh lebih cepat daripada komputer klasik saat ini (untuk faktorisasi integer misalnya menggunakan algoritma Shor). Semua masalah dipecahkan dengan komputer kuantum juga dapat diselesaikan menggunakan komputer tradisional yang diberikan cukup waktu dan sumber daya. 

BAGAIMANA KOMPUTER QUANTUM BEKERJA?

Jumlah besar kekuatan pemrosesan yang dihasilkan oleh produsen komputer belum mampu memuaskan dahaga kami untuk kecepatan dan kapasitas komputasi. Pada tahun 1947, komputer insinyur Amerika Howard Aiken mengatakan bahwa hanya enam komputer digital elektronik akan memuaskan kebutuhan komputasi Amerika Serikat. Lain telah membuat prediksi yang bersalah sama tentang jumlah daya komputasi yang akan mendukung kebutuhan teknologi kami yang berkembang. Tentu saja, Aiken tidak mengandalkan data dalam jumlah besar yang dihasilkan oleh penelitian ilmiah, proliferasi dari komputer pribadi atau munculnya Internet, yang hanya memicu kebutuhan kita lebih, daya komputasi semakin banyak.

Apakah kita pernah memiliki jumlah daya komputasi yang kita butuhkan atau inginkan? Jika, sebagai negara Hukum Moore, jumlah transistor pada sebuah mikroprosesor terus berlipat ganda setiap 18 bulan, tahun 2020 atau 2030 akan menemukan sirkuit pada mikroprosesor diukur pada skala atom. Dan langkah logis berikutnya akan membuat komputer kuantum, yang akan memanfaatkan kekuatan atom dan molekul untuk melakukan tugas-tugas memori dan pemrosesan. Quantum komputer memiliki potensi untuk melakukan perhitungan tertentu secara signifikan lebih cepat dari komputer berbasis silikon.
Para ilmuwan telah dibangun komputer kuantum dasar yang dapat melakukan perhitungan tertentu, tetapi sebuah komputer kuantum praktis masih tahun lagi. Pada artikel ini, Anda akan belajar apa sebuah komputer kuantum dan hanya apa yang akan digunakan untuk di era berikutnya dari komputasi.
Anda tidak harus kembali terlalu jauh untuk mencari asal-usul komputasi kuantum. Sementara komputer telah ada selama sebagian besar abad ke-20, komputasi kuantum pertama kali berteori kurang dari 30 tahun yang lalu, oleh seorang fisikawan di Argonne National Laboratory. Paul Benioff dikreditkan dengan pertama menerapkan teori kuantum ke komputer pada tahun 1981. Benioff berteori tentang menciptakan kuantum Turing mesin. Kebanyakan komputer digital, seperti yang Anda gunakan untuk membaca artikel ini, didasarkan pada Teori Turing. Pelajari apa ini dalam bagian berikutnya.