Tugas 3 - Teori Quantum Computing

Nama  : Amil Bayu Prayoga
Kelas  : 4ia24
NPM   : 50412709

Pendahuluan
pada kali ini saya akan membahas tentang teori pada Quantum Computation. teori ini terdiri dari pengertian, entaglement, pengoperasian data qubit dan quantum gates. 


Pengertian
Quantum computer adalah alat untuk perhitungan yang menggunakan langsung dari kuantuk mekanik fenomena, seperti superposisi dan belitan. yang dimana untuk melakukan operasi data. dalam komputasi mode klasik, jumlah data dihitung dengan bit dalam komputer kuantum hal ini dilakukan dengan qubit yang artinya jika di komputer biasa hanya mengenal 0 atau 1, dengan qubit sebuah komputer quantum dapat mengenal keduanya secara bersamaan dan itu membuat kerja dari komputer quantum itu lebih cepat dari komputer yang biasanya. Komputer kuantum tentunya jauh lebih cepat dari komputer konvensional pada banyak masalah, salah satu nya memiliki sifat seperti berikut : 
1. satu-satunya cara adalah menebak dan mengecek jawabannya berkali-kali.
2. terdapat n jumlah jawaban yang mungkin
3. setiap kemungkinan jawaban membutuhkan waktu yang sama untuk mengeceknya
4. tidak ada petunjuk jawaban mana yang kemungkinan benarnya lebih besar memberi
    jawaban dengan asal tidak berbeda dengan mengeceknya dengan urutan tertentu.

Entaglement
adalah efek mekanik kuantuk yang mengaburkan jarak antara partikel individual sehingga sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski anda berusaha memindahkan mereka atau bisa disebut juga bagian dari fenomena quantum mechanical yang menyatakan bahwa dua atau lebih objek dapat digambarkan mempunyai hubungan dengan objek lainnya walaupun objek tersebut berdiri sendiri dan terpisah dengan objek lainnya. quantum entanglement ini juga merupakan salah satu konsep yang membuat einstein mengkritisi teori kuantum mechanical, dengan menggunakan teori ini einstein menunjukan kelemahan teori kuantum mechanical yang menggunakan entaglement merupakan sesuatu yang "spooky action at a distance" karena einstein sendiri tidak mempercayai bahwa quantum particles dapat mempengaruhi partikel lainnya melebihi kecepatan cahaya. 

penggunannya saat ini diimplementasikan dalam berbagai bidang salah satunya adalah pengiriman pesan-pesan rahasia yang sulit untuk dienkripsi dan pembuatan komputer yang mempunyai performa yang sangat cepat.

Pengoperasian Data Qubit
Qubit merupakan kuantum bit, mitra dalam komputasi kuantum dengan digit biner atau bit dari komputasi klasik. sama seperti sedikit adalah unit dasar informasi dalam komputer kuantum. dalam komputer kuantum, sejumlah partikel elemental seperti elektron atau foton dapat digunakan (dalam praktek, keberhasilan juga telah dicapai dengan ion) baik dengan biaya mereka atau polarisasi bertindak sebagai representasi dari 0 dan 1. sifat dari partikel ini disebut sebagai qubit, sedangkan sifat dan perilaku partikel ini membentuk dasar dari komputasi kuantum.

untuk memanipulasi sebuah qubit, maka menggunakan quantum gates, cara kerja nya yaitu sebuah gerbang kuantum bekerja mirip dengan gerbang logika klasik. gerbang logika klasik mengambil bit sebagai input, mengevaluasi dan memproses input dan menghasilkan bit baru sebagai output. 

Quantum Gates
merupakan sebuah aturan logika / gerbang logika yang berlaku pada quantum computing. prinsip kerja dari quantum gates hampir sama dengan gerbang logika pada komputer digital. jika pada komputer digital terdapat beberapa operasi logika seperti AND, OR, NOT. pada quantum gates terdiri dari beberapa bilangan qubit, sehingga quantum gates lebih susah untuk dihitung daripada gerbang logika pada komputer digital. 

quantum logic gates, pada prosedur berikut menunjukan bagaimana cara untuk membuat sirkuit reversibel yang mensimulasikan dan sirkuit inversibel sementara untuk membuat penghematan yang besar dalam jumlah ancillae yang digunakan. berikut prosesnya :

> pertama-tama mensimulasikan gerbang dibabak tingkat pertama
> jauhkan hasil gerbang di tingkat 2 secara terpisah 
> bersihkan bit ancillae
> gunakan mereka untuk mensimulasikan gerbang di babak kedua tingkat
> setelah menghitung output, membersihkan bit ancillae. 
> bersihkan hasil tingkat 2


Distributed Processing 
aktivitas memproses informasi dalam suatu organisasi yang dijalankan oleh jaringan komputer yang tersambung ke saluran telekomunikasi yang terpusat pada fasilitas induk komputer biasa disebut dengan distributed processing. dalam penerapannya, proses ini menggunakan pemrosesan paralel pada beberapa mesin. misalnya proses transaksi yang terjadi pada beberapa mesin ATM sebuah bank. ketika ribuan nasabah menggunakan mesin ATM pada saat yang bersamaan, bayangkan berapa banyak proses yang harus dikerjakan jika hanya terdapat 1 komputer server. oleh karena itu dengan menggunakan "distributed processing" beban pemrosesan yang besar dapat di kerjakan oleh beberapa komputer yang terhubung oleh jaringan dalam waktu yang bersamaan secara simultan. beban pemrosesan yang besar itu dipecah menjadi beberapa beban kecil guna mempercepat proses. 


Algoritma Shor
adalah sebuah teori dimana komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data. kode ini disebut kode RSA. algoritma shor sendiri diambil dari nama penemunya yaitu Peter Shor pada tahun 1995. berkat Peter Shor, teori algoritma ini jika terjadi pada sebuah proses pengiriman data melalui kode RSA, data yang dikirimkan akan aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang singkat dan membutuhkan lebih banyak komputer yang terhubung secara paralel dan itu membutuhkan waktu yang tidak sebentar.


Algoritma Groveradalah sebuah algoritma kuantum yang menawarkan percepatan kuadrat dibandingkan pencarian linear klasik untuk list tak terurut. algoritma grover menggambarkan bahwa dengan menggunakan pencarian model kuantum, pencarian dapat dilakukan lebih cepat dari model komputasi klasik.


Implementasi pada Quantum Computing
komputer kuantum ini adalah super konduktor chip yang dirancang oleh sistem D - . gelombang dan yang dibuat NASA Jet Propolusion Laboratories. seperti metaheuristik dapat menyerupai masalah optimasi global mirip dengan masalah klasik seperti pedagang keliling, koloni semut atau optimasi swarm, yang dapat menavigasi jauh lebih cepat daripada komputer konvensional dan dengan lebih banyak variabel. penggunaan metaheuristik canggih pada fungsi heuristical lebih rendah dapat melihat simulasi komputer yang dapat memilih sub rutinitas tertentu pada komputer sendiri untuk memecahkan masalah dengan caa yang benar-benar cerdas. dengan cara ini mesin akan jauh lebih mudah beradaptasi terhadap perubahan data indrawi dan akan mampu berfungsi dengan jauh lebih otomatisasi dari pada yang mungkin dengan komputer normal lainnya. 


SUMBER : 
https://fadilahasnanug.wordpress.com/2015/06/30/teori-quantum-computation-dan-parallel-computation/
http://fannyayukinanti.blogspot.co.id/2015/06/tugas-softskill-teori-quantum.html
http://www.komputasi.lipi.go.id/utama.cgi?artikel&1152643054