Apa itu Komputasi Quantum?
Komputer kuantum dapat memacu perkembangan terobosan baru dalam sains, obat-obatan untuk menyelamatkan nyawa, metode pembelajaran mesin untuk mendiagnosis penyakit lebih cepat, bahan untuk membuat perangkat dan struktur yang lebih efisien, strategi keuangan untuk hidup dengan baik di masa pensiun, dan algoritma untuk sumber daya langsung yang cepat seperti ambulan.
Jenis Komputasi Baru
Kami mengalami manfaat komputasi klasik setiap hari. Namun, ada tantangan yang tidak akan pernah bisa dipecahkan oleh sistem saat ini. Untuk masalah di atas ukuran dan kompleksitas tertentu, kami tidak memiliki kekuatan komputasi yang cukup di Bumi untuk mengatasinya.
Untuk mendapatkan peluang dalam memecahkan beberapa masalah ini, kita membutuhkan jenis komputasi baru. Komputer kuantum universal memanfaatkan fenomena mekanika superposisi dan keterikatan kuantum untuk menciptakan keadaan yang berskala eksponensial dengan jumlah qubit, atau bit kuantum.
Dasar-dasar Komputasi Quantum
Semua sistem komputasi mengandalkan kemampuan mendasar untuk menyimpan dan memanipulasi informasi. Komputer saat ini memanipulasi bit individual, yang menyimpan informasi sebagai status biner 0 dan 1. Komputer kuantum memanfaatkan fenomena mekanika kuantum untuk memanipulasi informasi. Untuk melakukan ini, mereka bergantung pada bit kuantum, atau qubit.
Di dalam Komputer Quantum
Ada beberapa cara berbeda untuk membuat qubit. Salah satu metode menggunakan superkonduktivitas untuk membuat dan mempertahankan keadaan kuantum. Untuk bekerja dengan qubit superkonduktor ini untuk jangka waktu yang lama, mereka harus tetap sangat dingin. Panas apa pun dalam sistem dapat menyebabkan kesalahan, itulah sebabnya komputer kuantum beroperasi pada suhu mendekati nol mutlak, lebih dingin daripada kekosongan ruang.
Bagaimana Cara Kerja Komputer Quantum?
Komputer kuantum melakukan perhitungan berdasarkan probabilitas keadaan objek sebelum diukur – bukan hanya 1s atau 0s – yang berarti mereka memiliki potensi untuk memproses data secara eksponensial lebih banyak dibandingkan dengan komputer klasik.
Komputer klasik melakukan operasi logis menggunakan posisi pasti dari keadaan fisik. Ini biasanya biner, artinya operasinya didasarkan pada salah satu dari dua posisi. Status tunggal – seperti hidup atau mati, naik atau turun, 1 atau 0 – disebut sedikit.
Dalam komputasi kuantum, operasi bukannya menggunakan keadaan kuantum suatu objek untuk menghasilkan apa yang dikenal sebagai qubit. Keadaan ini adalah sifat yang tidak terdefinisi dari suatu objek sebelum terdeteksi, seperti putaran elektron atau polarisasi foton.
BACA JUGA : Apa Itu Blockchain Technology, Sejarah Blockchain
Alih-alih memiliki posisi yang jelas, keadaan kuantum yang tidak terukur terjadi dalam ‘superposisi’ campuran, tidak seperti koin yang berputar di udara sebelum mendarat di tangan Anda.
Superposisi ini dapat terjerat dengan objek-objek lain, yang berarti hasil akhirnya akan berhubungan secara matematis bahkan jika kita belum tahu apa itu.
Matematika yang rumit di balik keadaan ‘koin berputar’ terjerat ini dapat dihubungkan ke algoritma khusus untuk membuat pekerjaan singkat dari masalah yang membutuhkan waktu lama bagi komputer klasik untuk menyelesaikannya … jika mereka dapat menghitungnya sama sekali.
Algoritma seperti itu akan berguna dalam memecahkan masalah matematika yang kompleks, memproduksi kode keamanan yang sulit untuk dipecahkan, atau memprediksi interaksi beberapa partikel dalam reaksi kimia.
Jenis Komputer Quantum
Membangun komputer kuantum fungsional membutuhkan memegang objek dalam keadaan superposisi cukup lama untuk melakukan berbagai proses pada mereka.
Sayangnya, sekali suatu superposisi bertemu dengan bahan-bahan yang merupakan bagian dari sistem yang terukur, ia kehilangan keadaan di antara keduanya dalam apa yang dikenal sebagai dekoherensi dan menjadi bit klasik lama yang membosankan.
Perangkat harus dapat melindungi keadaan kuantum dari dekoherensi, sambil tetap membuatnya mudah dibaca.
Berbagai proses mengatasi tantangan ini dari sudut yang berbeda, apakah itu menggunakan proses kuantum yang lebih kuat atau untuk menemukan cara yang lebih baik untuk memeriksa kesalahan.
Supremasi Komputasi Quantum
Untuk saat ini, teknologi klasik dapat mengatur tugas apa pun yang dilemparkan ke komputer kuantum. Supremasi kuantum menggambarkan kemampuan komputer kuantum untuk mengungguli rekan-rekan klasik mereka.
Beberapa perusahaan, seperti IBM dan Google, mengklaim kami mungkin dekat, karena mereka terus menjejalkan lebih banyak qubit bersama dan membangun perangkat yang lebih akurat.
Tidak semua orang yakin bahwa komputer kuantum sepadan dengan usaha. Beberapa ahli matematika percaya ada hambatan yang secara praktis tidak mungkin diatasi, membuat komputasi kuantum selamanya tidak terjangkau.
Waktu akan memberi tahu siapa yang benar.
