Quantum Computer : Entanglement

Nama anggota kelompok:
  • Hilman Syafei (53412484)
  • Inas Nabilah (53412660)
  • Karima Tiara Suny (54412024)
  • Luki Firmansyah (54412259)
  • Muhamad Fajar Sidiq (54412782)
Quantum Computer atau Komputer Kuantum memanfaatkan fenomena ‘aneh’ yang disebut sebagai superposisi. Dalam mekanika kuantum, suatu partikel bisa berada dalam dua keadaan sekaligus. Inilah yang disebut keadaan superposisi. Dalam komputer kuantum, selain 0 dan 1 dikenal pula superposisi dari keduanya. Ini berarti keadaannya bisa berupa 0 dan 1, bukan hanya 0 atau 1 seperti di komputer digital biasa. Komputer kuantum tidak menggunakan Bits tetapi QUBITS (Quantum Bits). Karena kemampuannya untuk berada di bermacam keadaan (multiple states), komputer kuantum memiliki potensi untuk melaksanakan berbagai perhitungan secara simultan sehingga jauh lebih cepat dari komputer digital. Komputer kuantum menggunakan partikel yang bisa berada dalam dua keadaan sekaligus, misalnya atomatom yang pada saat yang sama berada dalam keadaan tereksitasi dan tidak tereksitasi, atau foton (partikel cahaya) yang berada di dua tempat berbeda pada saat bersamaan.
Gambar 1. Perbedaan bits dan qubits

      Gambar 2. Ilustrasi register quantum

 Gambar 3. Ilustrasi quantum processor

Atom memiliki konfigurasi spin. Spin atom bisa ke atas (up), bisa pula ke bawah (down). Misalnya saat spin atom mengarah ke atas (up) kita beri lambang 1, sedangkan spin down adalah 0 (seperti dalam sistem binary di komputer digital). Atom-atom berada dalam keadaan superposisi (memiliki spin up dan down secara bersamaan) sampai kita melakukan pengukuran. Tindakan pengukuran memaksa atom untuk ‘memilih’ salah satu dari kedua kemungkinan itu. Ini berarti sesudah kita melakukan pengukuran, atom tidak lagi berada dalam keadaan superposisi. Atom yang sudah mengalami pengukuran memiliki spin yang tetap: up atau down.

Saat konsep ini diterapkan dalam komputer kuantum, keadaan superposisi terjadi pada saat proses perhitungan sedang berlangsung. Sistem perhitungan pada komputer kuantum ini berbeda dengan komputer digital. Komputer digital melakukan perhitungan secara linier, sedangkan komputer kuantum melakukan semua perhitungan secara bersamaan (karena ada multiple states semua perhitungan dapat berlangsung secara simultan di semua state). Ini berarti ada banyak kemungkinan hasil perhitungan. Untuk mengetahui jawabannya (hasil perhitungannya) kita harus melakukan pengukuran qubit. Tindakan pengukuran qubit ini menghentikan proses perhitungan dan memaksa sistem untuk ‘memilih’ salah satu dari semua kemungkinan jawaban yang ada Dengan sistem paralelisme perhitungan ini, kita bisa membayangkan betapa cepatnya komputer kuantum. Komputer digital yang paling canggih saat ini (setara dengan komputer kuantum 40 qubit) memiliki kemampuan untuk mengolah semua data dalam buku telepon di seluruh dunia (untuk menemukan satu nomor telepon tertentu) dalam waktu satu bulan. Jika menggunakan komputer kuantum proses ini hanya memerlukan waktu 27 menit.

Ada satu fenomena ‘aneh’ lain dari mekanika kuantum yang juga dimanfaatkan dalam teknologi komputer kuantum, yaitu Entanglement.

Teori Quantum Entanglement ini pertama kali di cetuskan oleh fisikawan dari Adgone National Laboratory sekitar 20 tahun yang lalu. Paul Benioff merupakan orang yang pertama yang mengaplikasikan teori fisika kuantum pada dunia komputer di tahun 1981.
Satu tim fisikawan Harvard yang di pimpim oleh Mikhail D. Lukin telah mencapai Entanglement kuantum antara foton dan materi keadaan padat. Penelitian ini menjadi kemajuan penting dalam jaringan kuantum praktis. Karena ini merupakan bukti eksterimen pertama dimana bit kuantum keadaan padat atau Qubits dapat berkomunikasi satu sama lain, dalam jarak yang panjang. Penerapan di masa depan bisa untuk komunikasi jarak jauh dan pada komputasi tersebar. Tapi penerapan ini memerlukan penemuan cara pemprosesan node dan penyimpanan data kuantum dalam Qubits. Hal ini berarti memerlukan juga cara menyambungkan tiap node satu sama lain termasuk dengan penyimpanan Qubits itu sendiri. Penyimpanan Qubits adalah perangkat elektronik , node-node adalah operangkat elektronik kecil di motherboard dan cara pemprosesan node yaitu pada operasi sistemnya . Penelitian Mikhail D Lukin menemukan cara perangkat-poerangkat itu disambungkan. Cara penyambungannya adalah Entanglement. Entanglement merupakan keadaan dua atom yang berbeda berhubungan hingga satu atom mewarisi sifat atom pasangannya. 

Penjelasan singkat dari Entanglement, yaitu jika dua atom mendapatkan gaya tertentu (outside force) kedua atom tersebut bisa masuk pada keadaan ‘entangled’. Atom-atom yang saling terhubungkan dalam entanglement ini akan tetap terhubungkan walaupun jaraknya berjauhan. Analoginya adalah atom-atom tersebut seperti sepasang manusia yang punya ‘telepati’. Jika yang satu dicubit, maka pasangannya (di mana pun ia berada) akan merasa sakit.

Perlakuan terhadap salah satu atom mempengaruhi keadaan atom pasangannya. Jika yang satu memiliki spin up (kita baru bisa mengetahuinya setelah melakukan pengukuran) maka kita langsung mengetahui bahwa pasangannya pasti memiliki spin down tanpa kita perlu mengukurnya kembali. Ini melambangkan sistem komunikasi yang super cepat. Komunikasi menggunakan komputer kuantum bisa mencapai kecepatan yang begitu luar biasa karena informasi dari satu tempat ke tempat lain dapat ditransfer secara instant. Begitu cepatnya sehingga terlihat seakan-akan mengalahkan kecepatan cahaya.

Sumber:

Comments

Popular posts from this blog

Macam-Macam Perasaan Seseorang

Prosedur Pembuatan PT dan Struktur Organisasi PT Gamatechno

Pencahayaan dan Bayangan