Quantum Computing: Pengertian, Apa itu Komputasi Kuantum dan Qubit? Cara Kerja, Jenis, Manfaat, Contoh, Perbedaannya dengan Komputer Klasik Biasa!

Gambar Dari Pengertian Quantum Computing Apa Itu Komputasi Kuantum Dan Qubit Cara Kerja Mekanisme Jenis Macam Manfaat Kegunaan Contoh Perbedaannya Dengan Komputer Klasik Biasa
Gambar Dari Pengertian Quantum Computing Apa Itu Komputasi Kuantum Dan Qubit Cara Kerja Mekanisme Jenis Macam Manfaat Kegunaan Contoh Perbedaannya Dengan Komputer Klasik Biasa

Mengenal Pengertian Quantum Computing, Apa itu Komputasi Kuantum dan Qubit? Cara Kerja, Jenis Macam, Contoh, Perbedaannya dengan Komputer Klasik.

Oke, perlu kalian ketahui terkait ini, teori kuantum adalah cabang fisika yang membahas dunia kecil atom dan partikel (subatomik) yang lebih kecil di dalamnya, menurut jurnal Documenta Mathematica, ketika Anda mempelajari dunia yang sangat kecil ini, hukum fisika sangat berbeda dengan apa yang kita lihat di sekitar kita.

Sebagai contoh misalnya, partikel kuantum bisa ada di beberapa keadaan pada saat yang bersamaan (dikenal sebagai superposisi atau superposition).

Selama beberapa dekade, semua komputer kita dibangun dengan desain yang sama.

Baik itu mesin besar di NASA, atau PC dan laptop Anda di rumah.

Yup! Mereka hanyalah kalkulator yang melakukan perhitungan.

Benar! Kunci dari cara kerja semua komputer (sebelum memulai, silahkan kalian pahami terlebih dahulu apa pengertian dari komputer secara lengkap di sini) adalah bahwa mereka memproses dan menyimpan informasi yang terbuat dari digit biner yang disebut bit.

Menurut buku Fundamentals of Computers, bit-bit ini hanya memiliki dua nilai yang mungkin, satu atau nol.

Angka-angka inilah yang membuat kode biner, yang perlu dibaca komputer untuk melakukan tugas tertentu.

Oke terkait hal inilah, dalam postingan kali ini Kami akan membahas secara lebih lengkap dan detail terkait apa itu pengertian dari quantum computing plus perbedaannya dengan cara kerja komputasi komputer klasik.

Baiklah, langsung saja, mari kita simak ulasannya berikut di bawah ini secara mendetail.

Pengertian Quantum Computing

Berarti komputasi kuantum (dalam bahasa Indonesia), istilah quantum computing adalah cabang komputasi yang berfokus pada pengembangan teknologi komputer berdasarkan pengertian teori kuantum.

Terkait prinsip dan cara kerjanya sendiri, komputer ini memanfaatkan kekuatan kapasitas partikel subatomik yang tidak biasa untuk eksis di banyak keadaan, seperti 0 dan 1 pada waktu yang sama.

Dibandingkan dengan komputer tradisional, mereka dapat memproses lebih banyak data secara eksponensial dan untuk operasi dalam komputasi kuantum memanfaatkan keadaan kuantum objek untuk menghasilkan qubit.

Selain itu, mengutip dari sumber simpulan Kami dari Situs Microsoft Azure, quantum computing adalah komputer yang memanfaatkan perilaku unik fisika kuantum, seperti superposisi, keterjeratan, dan interferensi kuantum, pada komputasi, di mana itu memperkenalkan konsep baru untuk metode pemrograman tradisional.

Apa itu Komputasi Kuantum?

Gambar Apa Itu Komputasi Kuantum Quantum Dan Qubit
Gambar Apa Itu Komputasi Kuantum Quantum Dan Qubit

Baik, jadi, apa itu sebenarnya yang dimaksud dengan komputasi kuantum tersebut?

Seperti yang sudah Kami jelaskan di atas, akronim baru ini lebih dikenal dengan istilah quantum computing secara global dan kata ini mulai menjadi tren hingga di tahun baru sekarang, khususnya tahun 2022 ini.

Komputasi kuantum adalah bidang komputasi yang berfokus pada pengembangan teknologi komputer berdasarkan prinsip-prinsip teori kuantum (yang menjelaskan perilaku energi dan material pada tingkat atom dan subatom).

Yup! Komputer yang digunakan saat ini hanya dapat menyandikan informasi dalam bit yang mengambil nilai 1 atau 0, di mana hal tersebutlah yang membatasi kemampuannya.

Komputasi kuantum, di sisi lain, menggunakan bit kuantum atau qubit yang memanfaatkan kemampuan unik partikel subatom yang memungkinkan mereka ada di lebih dari satu keadaan (yaitu, 1 dan 0 pada saat yang sama).

Secara sederhana, perlu kalian ketahui bahwa ini merupakan studi tentang bagaimana menggunakan fenomena dalam fisika kuantum untuk menciptakan cara komputasi baru.

Kekuatan quantum computing (komputer kuantum) tumbuh secara eksponensial dengan lebih banyak qubit.

Sekali lagi, ini tidak seperti komputer klasik, di mana menambahkan lebih banyak transistor hanya menambah daya secara linier.

Baca Juga :  Ini Dia 7 Alternatif Canva Terbaik dan Gratis untuk Membuat Graphic Design atau Desain Grafis!

Apa itu Quantum dan Qubit?

Well, lalu, apa itu sebenarnya yang dimaksud dengan quantum dan qubit?

Kuantum dalam “komputasi kuantum” atau ilmu komputer mengacu pada mekanika kuantum yang digunakan sistem untuk menghitung output (keluaran).

Dalam bidang lainnya, khususnya ilmu fisika, quantum (kuantum) adalah unit diskrit terkecil yang mungkin dari setiap properti fisik. Biasanya mengacu pada sifat partikel atom atau subatom, seperti elektron, neutrino, dan foton.

Selanjutnya adakan qubit, ini merupakan unit dasar informasi dalam komputasi kuantum.

Qubit memainkan peran yang sama dalam komputasi kuantum seperti halnya bit dalam komputasi klasik, tetapi mereka berperilaku sangat berbeda.

Bit klasik adalah biner dan hanya dapat menampung posisi 0 atau 1, tetapi qubit dapat menyimpan superposisi dari semua kemungkinan statusnya.

Cara Kerja Quantum Computing serta Mekanismenya

Gambar Perbedaan Bit Klasik Dengan Qubit Dalam Membahas Pengertian Quantum Computing
Gambar Perbedaan Bit Klasik Dengan Qubit Dalam Membahas Pengertian Quantum Computing

Sekarang kita sudah mengetahui apa itu pengertian dari quantum computing, qubit, serta apa arti kuantum dalam ilmu fisika, sekarang, bagaimana prinsip mekanisme, atau cara kerjanya?

Memang, komputer kuantum jauh lebih cepat daripada komputer klasik dan bahkan superkomputer sekalipun.

Dalam praktiknya, seperti komputer kuantum Google yang bernama Sycamore, dikatakan telah melakukan perhitungan dalam 200 detik yang lebih cepat dari komputer super milik IBM.

Oke, untuk mekanisme atau cara kerja quantum computing (komputer kuantum), mereka memiliki tiga bagian utama termasuk:

  1. Area yang menampung qubit.
  2. Metode untuk mentransfer sinyal ke qubit.
  3. Komputer klasik untuk menjalankan program dan mengirim instruksi.

Untuk beberapa metode penyimpanan qubit, unit yang menampung qubit disimpan pada suhu tepat di atas nol mutlak untuk memaksimalkan koherensinya dan mengurangi interferensi.

Jenis rumah qubit lainnya menggunakan ruang vakum untuk membantu meminimalkan getaran dan menstabilkan qubit.

Sinyal dapat dikirim ke qubit menggunakan berbagai metode, termasuk gelombang mikro, laser, dan tegangan.

Yup! Memang terbilang rumit, namun mulai sekarang kita perlu terbiasa dengan bagaimana cara kerja qubit ini, di mana kemungkinan besar ke depannya para developer atau pengembang perlu menyesuaikan aplikasi, algoritma, dan software mereka dengan mekanisme tersebut.

Jenis Implementasi dan Macam Kegunaan dari Komputasi Kuantum (Quantum Computing)

Selain membahas mengenai pengertian dari quantum computing, apa itu qubit, dan bagaimana mereka bekerja, di postingan kali ini Kami juga akan menjelaskan beberapa hal terkait jenis implementasi dan macam kegunaan dari komputasi oleh komputer kuantum ini.

Walaupun memang, komputer kuantum tidak dapat melakukan segalanya lebih cepat daripada komputer klasik, tetapi ada beberapa area di mana komputer kuantum memiliki potensi untuk membuat dampak besar.

Baik, adapun beberapa jenis implementasi, penerapan, atau aplikasi, serta macam-macam fungsi kegunaan dari quantum computing (computer atau komputer kuantum) yang perlu kalian ketahui adalah sebagai berikut.

a. Quantum Simulation (Simulasi Kuantum)

Tipe aplikasinya yang pertama adalah seperti quantum simulation atau simulasi kuantum.

Komputer kuantum bekerja sangat baik untuk memodelkan sistem kuantum lain karena mereka menggunakan fenomena kuantum dalam perhitungannya.

Ini berarti bahwa mereka dapat menangani kompleksitas dan ambiguitas sistem yang akan membebani komputer klasik.

Contoh sistem kuantum yang dapat kita modelkan meliputi fotosintesis, superkonduktivitas, dan formasi molekul kompleks.

b. Cryptography (Kriptografi)

Macam fungsi atau kegunaan lainnya dari quantum computing, yaitu seperti dalam cryptography atau kriptografi.

Kriptografi klasik yang ada seperti sering digunakan di abad 20 sekarang, seperti algoritme Rivest–Shamir–Adleman (RSA) yang banyak digunakan untuk mengamankan transmisi data, dan itu bergantung pada kerumitan masalah seperti faktorisasi bilangan bulat atau logaritma diskrit.

Betul! Banyak dari masalah ini dapat diselesaikan dengan lebih efisien menggunakan komputer kuantum.

c. Optimization (Optimasi)

Selanjutnya, quantum computing juga berfungsi untuk optimization atau optimasi.

Optimasi adalah proses menemukan solusi terbaik untuk masalah yang diberikan.

Dalam sains dan industri, keputusan penting dibuat berdasarkan faktor-faktor seperti biaya, kualitas, dan waktu produksi yang semuanya dapat dioptimalkan.

Baca Juga :  System Analysis: Pengertian, Apa itu System Analyst? Tujuan dan Fungsi, Macam Manfaat, Cara serta Bedanya dengan Programmer!

Dengan menjalankan algoritme pengoptimalan yang terinspirasi kuantum pada komputer klasik, kita sekarang dapat menemukan solusi yang sebelumnya tidak mungkin.

Yup! Ini membantu para pakar, ahli, dan para penelti menemukan cara yang lebih baik untuk mengelola sistem yang kompleks seperti arus lalu lintas, penetapan gerbang pesawat, pengiriman paket, dan penyimpanan energi.

d. Quantum Machine Learning (Pembelajaran Mesin Kuantum)

Lalu, jenis implementasi dan fungsin kegunaan yang berikutnya yaitu seperti dalam Quantum Machine Learning atau Pembelajaran Mesin Kuantum.

Pembelajaran mesin pada komputer klasik merevolusi dunia sains dan bisnis.

Akan tetapi, model pembelajaran mesin pelatihan datang dengan biaya komputasi yang tinggi, dan itu telah menghambat ruang lingkup dan pengembangan lapangan.

Untuk mempercepat kemajuan di bidang terkait, kita perlu mencari cara untuk merancang dan mengimplementasikan perangkat lunak kuantum yang memungkinkan pembelajaran mesin yang lebih cepat.

e. Searching (Pencarian)

Jenis implementasi, penerapan, atau aplikasi, serta macam fungsi kegunaan dari quantum computing terakhir yang dapat Kami jelaskan di sini yaitu seperti dalam masalah searching atau pencarian.

Untuk hal ini, perlu untuk diketahui bahwa sudah ada sebuah algoritma kuantum yang dikembangkan pada tahun 1996 secara dramatis mempercepat solusi untuk pencarian data tidak terstruktur, menjalankan pencarian dalam langkah-langkah yang lebih sedikit daripada algoritma klasik.

Contoh Quantum Computing

Ilustrasi Gambar Contoh Dan Perbedaan Quantum Computing Serta Kenapa Kita Memerlukan Komputasi Komputer Kuantum
Ilustrasi Gambar Contoh Dan Perbedaan Quantum Computing Serta Kenapa Kita Memerlukan Komputasi Komputer Kuantum

Bagaimana? Sudah ada gambaran bukan?

Oke, untuk lebih memperjelas pembahasan lengkap dan detail kita terkait pengertian dari quantum computing atau komputer kuantum ini, di sini Kami akan membantu melengkapinya dengan penguraian contoh di dunia nyata (real-world example).

Perlu kita ketahui bahwa Google (GOOG) menghabiskan miliaran dolar untuk rencananya membangun komputer kuantum pada tahun 2029.

Perusahaan tersebut telah membuka kampus di California, yang disebut Google AI, untuk membantunya mencapai tujuannya.

Google telah berinvestasi dalam teknologi ini selama bertahun-tahun.

Begitu juga dengan perusahaan lain, seperti Honeywell International (HON) dan International Business Machine (IBM).

IBM berharap untuk mencapai tonggak komputasi kuantum utama di tahun-tahun mendatang.

Sementara beberapa perusahaan telah membangun komputer kuantum pribadi (walaupun mahal), masih belum ada yang tersedia di sisi komersial.

Dan ada minat dalam komputasi kuantum dan teknologinya, dengan JPMorgan Chase dan Visa yang mempelajari teknologi tersebut.

Kini, setelah dikembangkan, Google dapat meluncurkan layanan komputasi kuantum melalui cloud.

Beberapa perusahaan juga dapat memperoleh akses ke teknologi kuantum tanpa harus membangun komputer kuantum.

IBM berencana untuk memiliki komputer kuantum 1.000-quibit pada tahun 2023.

Walapun untuk saat ini, IBM mengizinkan akses ke mesinnya jika mereka adalah bagian dari jaringan quantumnya (Quantum Network IBM).

Benar! Seperti yang dapat kalian pikirkan, adapun beberapa dari mereka yang menjadi bagian dari jaringan tersebut antara lain organisasi penelitian, universitas, dan laboratorium.

Selain itu, seperti perusahaan Microsoft, mereka juga menawarkan perusahaan akses ke teknologi kuantum melalui platform Azure Quantum, tidak seperti Google, yang tidak menjual akses ke komputer kuantumnya.

Perbedaan Quantum Computing dengan Komputer Biasa (Klasik yang Biasa Digunakan)

Sekarang saya sudah paham apa itu quantum computing, namun apa perbedaan khas atau utamanya dibandingkan dengan komputer biasa?

Oke, sebelumnya, apabila kalian yang sedang membaca postingan Kami tentang quantum computing ini, dan kebetulan sedang mencari-cari seperti apa perbedaan utamanya, maka dapat Kami katakan kalian berada di tempat yang tepat.

Mengapa? Yup! Tentu saja karena di artikel kali ini Kami akan menjelaskan mengenai perbedaan quantum computing dengan classical computer atau komputer biasa untuk memahami pengertiannya.

Baik, komputer kuantum adalah mesin yang menggunakan sifat fisika kuantum untuk menyimpan data dan melakukan perhitungan.

Ini bisa sangat menguntungkan untuk tugas-tugas tertentu di mana mereka bisa sangat mengungguli bahkan superkomputer terbaik kami.

Komputer klasik, yang mencakup smartphone dan laptop, mengkodekan informasi dalam “bit” binary (biner) yang dapat berupa 0 atau 1.

Dalam komputer kuantum, unit dasar memori adalah bit kuantum atau qubit yang menggunakan sistem fisik, seperti putaran elektron atau orientasi foton.

Baca Juga :  Inilah 10 Alternatif Windows Magnifier Terbaik dan Gratis untuk Memperbesar Ukuran Layar Windows 10, 8 dan 7!

Yup! Sistem-sistem ini dapat berada dalam banyak pengaturan yang berbeda sekaligus, suatu sifat yang dikenal sebagai quantum superposition.

Qubit juga dapat dihubungkan secara tak terpisahkan menggunakan fenomena yang disebut belitan kuantum, di mana hasilnya adalah serangkaian qubit dapat mewakili hal yang berbeda secara bersamaan.

Sebagai contoh misalnya, 8 (delapan) bit sudah cukup untuk komputer klasik untuk mewakili angka antara 0 dan 255.

Tapi delapan qubit sudah cukup untuk komputer kuantum untuk mewakili setiap angka antara 0 dan 255 pada waktu yang sama.

Beberapa ratus qubit yang terjerat akan cukup untuk mewakili lebih banyak angka daripada jumlah atom di alam semesta.

Agar lebih jelas untuk memahami perbedaannya, di bawah ini sudah Kami siapkan berupa tabulasi terkait perbedaan quantum computing dengan komputer classic (klasik atau biasa).

Komputer KuantumKomputer Klasik
Qubit, yang bisa 1 atau 0 secara bersamaan, digunakan di komputer kuantum.Transistor, dapat berupa 1 atau 0, digunakan di komputer klasik.
Mereka ideal untuk simulasi dan analisis data, seperti dalam studi pengobatan atau kimia.Mereka sempurna untuk tugas-tugas rutin yang membutuhkan penggunaan komputer.
Komputer Quantum membantu memecahkan masalah yang lebih rumit.Menambahkan memori ke komputer adalah contoh klasik dari kemajuan komputasi tradisional.

Kenapa Kita Lebih Membutuhkan Komputer Kuantum (Quantum) daripada Super Computer atau Komputer Super?

Well, terkait pertanyaan mengapa kita memerlukan quantum computing dan atau komputasi kuantum ini, perlu kalian ketahui ketika para ilmuwan dan insinyur menghadapi masalah yang sulit, mereka beralih ke superkomputer.

Ini adalah komputer klasik yang sangat besar, seringkali dengan ribuan inti CPU dan GPU klasik.

Namun, bahkan superkomputer berjuang untuk memecahkan jenis masalah tertentu.

Jika superkomputer menjadi bingung, itu mungkin karena mesin klasik besar diminta untuk memecahkan masalah dengan tingkat kerumitan yang tinggi.

Ketika komputer klasik gagal, seringkali itu terjadi karena masalah kerumitan perhitungannya.

Yup! Masalah kompleks adalah masalah dengan banyak variabel yang berinteraksi dengan cara yang rumit.

Pemodelan perilaku atom individu dalam molekul adalah masalah yang kompleks, karena semua elektron yang berbeda berinteraksi satu sama lain.

Itulah beberapa alasan utama untuk kita lebih memilih menggunakan quantum computing.

Kesimpulan

Baiklah, itulah pembahasan terkait Pengertian Quantum Computing, Apa itu Komputasi Kuantum dan Qubit? Cara Kerja, Jenis Macam, Contoh, Perbedaannya dengan Komputer Klasik.

Berdasarkan penjelasan dan penerangan di atas, dapat kita simpulkan bahwa komputasi kuantum atau quantum computing adalah mesin yang menggunakan sifat fisika kuantum untuk menyimpan data dan melakukan komputasi atau perhitungan.

Jenis teknologi komputer baru ini bisa sangat menguntungkan untuk tugas-tugas tertentu di mana mereka bisa sangat mengungguli bahkan superkomputer terbaik yang ada.

Komputer klasik, hanya mencakup smartphone dan laptop, mengkodekan informasi dalam bit yang dapat berupa 0 atau 1, sedangkan dalam komputer kuantum, unit dasar memori adalah bit kuantum atau qubit yang dibuat menggunakan sistem fisik, seperti putaran elektron atau orientasi foton, di mana sistem-sistem ini dapat berada dalam banyak pengaturan yang berbeda sekaligus alih-alih dari cara kerja komputasi yang klasik.

Penutup

Demikianlah ulasan singkat yang dapat Kami ulas kali ini yang membahas mengenai Pengertian Quantum Computing, Apa itu Komputasi Kuantum dan Qubit? Cara Kerja, Jenis Macam, Contoh, Perbedaannya dengan Komputer Klasik.

Semoga tulisan ini dapat berguna dan dapat menambah wawasan kita semua terutama dalam mengetahui istilah-istilah teknologi dalam belajar teknologi informasi, khususnya berkenaan dengan teknologi komputer.

Silahkan bagikan artikel atau tulisan Kmai disini jika kalian rasa ini bermanfaat untuk teman, kerabat dan rekan bisnis Anda sekalipun. Sekian dari Saya Rifqi Mulyawan, Terima Kasih.

Tinggalkan Komentar