Quantum Computing adalah
memanfaatkan fenomena ‘aneh’ yang disebut sebagai superposisi. Dalam mekanika
kuantum, suatu partikel bisa berada dalam dua keadaan sekaligus. Inilah yang
disebut keadaan superposisi.
Quantum computing
didukung oleh beberapa algoritma, diantaranya adalah :
1. Algoritma Shor
2. Algoritma Grover
3. Algoritma Adiabatik
Quantum computing
terdiri dari bilangan Qubit. Dimana, Qubit bebeda dengan bilangan bit(biner)
yang terdiri dari 0 dan 1. Sedangkan Qubit terdiri dari {00, 01, 10, dan 11}.
Quantum Computing didukung juga oleh sebuah gerbang quantum yang terdiri dari
gerbang NAND( NOT dan AND), dan dikombinasikan dengan gerbang XOR(eksklusif OR)
sehingga dapat dikatakan juga sebagai gerbang CNOT seperti di bawah ini :
Sejarah Quantum Computing
Ide mengenai computer
kuantum pertama kali muncul pada tahun 1970-an olehpara fisikawan dan ilmuwan
komputer, seperti Charles H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioffdari Argonne
National Laboratory, Illinois, David Deutsch dari University of Oxford, dan
Richard P. Feynman dari California Institute of Technology (Caltech). Di antara para ilmuwan tersebut, Feynman lah
yang pertama kali mengajukan model yang menunjukkan bahwa sebuah system kuantum
dapat digunakan untuk melakukan komputasi. Lebihjauh, Feynman juga menunjukkan
bagaimana system tersebut dapat menjadi simulator bagi fisika kuantum. Dengan
kata lain, fisikawan dapat melakukan eksperimen fisika kuantum melalui computer
kuantum. Pada tahun 1985, Deutsch menyadari esensi dari
komputasi olehsebu ah computer kuantum dan menunjukkan bahwa semua proses
fisika, secara prinsipil, dapat dimodelkan melalui computer kuantum. Dengan
demikian, computer kuantum memiliki kemampuan yang melebihi computer klasik. Setelah Deutsch mengeluarkan tulisannya
mengenai computer kuantum, para ilmuwan mulai melakukan riset dibidang ini. Mereka
mulai mencari kemungkinan penggunaan dari sebuah computer kuantum. Pada tahun
1995, Peter Shor merumuskan sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan
computer kuantum untuk memecahkan masalah faktorisasi dalam teori bilangan. Hingga saat ini, riset di bidang komputer
kuantum terus dijalankan di seluruh dunia.Beberapa kendala terus dicari
pernyelesaiannya. Berbagai metode dikembangkan untuk memungkinkan terwujudnya
sebuah komputer yang memilki kemampuan yang luar biasa ini. Sejauh ini, sebuah
computer kuantum yang telah dibangun hanya dapat mencapai kemampuan untuk
memfaktorkan dua digit bilangan. Komputer kuantum ini dibangun pada tahun 1998
di Los Alamos, Amerika Serikat, menggunakan NMR (Nuclear Magnetic Resonance).
Implementasi
Beberapa waktu lalu para
ilmuwan di Pusat penelitian di Almaden telah berhasil menjalankan kalkulasi
komputer-kuantum yang paling rumit hingga saat ini. Mereka berhasil membuat
seribu triliun molekul yang didesain khusus dalam sebuah tabung menjadi sebuah
komputer kuantum 7-qubit yang mampu memecahkan sebuah versi sederhana
perhitungan matematika yang merupakan inti dari banyak di antara system
kriptografis pengamanan data (data security cryptographic system). Keberhasilan ini memperkuat keyakinan bahwa
suatu saat komputer-komputer kuantum akan mampu memecahkan problem yang
demikian kompleks yang selama ini tidak mungkin dapat dipecahkan oleh super
komputer-super komputer yang paling hebat meski dalam tempo jutaan tahun
sekalipun. Dalam edisi jurnal ilmiah Nature yang terbit
beberapa waktu lalu, sebuah tim bersama-sama mahasiswa tingkat graduate dari
Unversitas Stanford melaporkan demonstrasi pertama dari
"AlgoritmaShor" sebuah metode yang dikembangkantahun 1994 oleh
ilmuwan AT&T Peter Shor untuk menggunakan computer kuantum yang futuristis
untuk menemukan faktor-faktor dari sebuah bilangan. Bilangan-bilangan yang
diperkalikan satu dengan yang lain untuk memperoleh bilangan asli. Saatini,
pemfaktoran (factoring) sebuah bilangan besar masih terlalu sulit bagi computer
konvensional meskipun begitu mudah untuk diverifikasi. Itulah sebabnya
pemfaktoran bilangan besar ini banyak digunakan dalam metode kriptografi untuk
melindungi data.
Kelebihan
Suatu komputer kuantum
dalam satu langkah komputasi dapat melakukan operasi matematis pada 2N input
berlainan yang tersimpan dalam superposisi koheren N qubit. Untuk melakukan hal
yang sama, suatu komputer konvensional harus mengulang operasi sejumlah 2N kali
atau harus digunakan 2N prosesor konvensional yang bekerja bersamaan. Komputer
kuantum menawarkan peningkatan yang sangat luar biasa dalam penggunaan dua
sumber daya komputasi utama, yaitu waktu dan memori.
