Quantum Computation merupakan alat hitung yang menggunakan mekanika
kuantum seperti superposisi dan keterkaitan, yang digunakan untuk
peng-operasi-an data. Perhitungan jumlah data pada komputasi klasik dihitung
dengan bit, sedangkan perhitungan jumlah data pada komputer kuantum dilakukan
dengan qubit. Prinsip dasar komputer kuantum adalah bahwa sifat kuantum dari
partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data, dan bahwa
mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam
hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu
logika baru yang sesuai dengan prinsip kuantum.
1.
Entanglement
Entanglement adalah efek
mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara partikel individual sehingga
sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha memindahkan
mereka. Quantum entanglement adalah 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 merupakan salah satu konsep yang
membuat Einstein mengkritisi teori Quantum mechanical. Einstein menunjukkan
kelemahan teori Quantum Mechanical yang menggunakan entanglement merupakan sesuatu
yang “spooky action at a distance” karena Einstein tidak mempercayai bahwa
Quantum particles dapat mempengaruhi partikel lainnya melebihi kecepatan
cahaya. Namun, beberapa tahun kemudian, ilmuwan John Bell membuktikan bahwa
“spooky action at a distance” dapat dibuktikan bahwa entanglement dapat terjadi
pada partikel-partikel yang sangat kecil.
2.
Pengoperasian Data Qubit
Komputer kuantum memelihara urutan
qubit. Sebuah qubit tunggal dapat mewakili satu, nol, atau, penting, setiap
superposisi quantum ini, apalagi sepasang qubit dapat dalam superposisi kuantum
dari 4 negara, dan tiga qubit dalam superposisi dari 8. Secara umum komputer
kuantum dengan qubit n bisa dalam superposisi sewenang-wenang hingga 2 n negara
bagian yang berbeda secara bersamaan (ini dibandingkan dengan komputer normal
yang hanya dapat di salah satu negara n 2 pada satu waktu). Komputer kuantum
yang beroperasi dengan memanipulasi qubit dengan urutan tetap gerbang logika
quantum. Urutan gerbang untuk diterapkan disebut algoritma quantum.
Sebuah contoh dari implementasi
qubit untuk komputer kuantum bisa mulai dengan menggunakan partikel dengan dua
putaran menyatakan: “down” dan “up”. Namun pada kenyataannya sistem yang
memiliki suatu diamati dalam jumlah yang akan kekal dalam waktu evolusi dan
seperti bahwa A memiliki setidaknya dua diskrit dan cukup spasi berturut-turut
eigen nilai , adalah kandidat yang cocok untuk menerapkan sebuah qubit. Hal ini
benar karena setiap sistem tersebut dapat dipetakan ke yang efektif spin -1/2
sistem.
3.
Quantum Gates
Quantum Logic Gates, Prosedur
berikut menunjukkan bagaimana cara untuk membuat sirkuit reversibel yang
mensimulasikan dan sirkuit ireversibel sementara untuk membuat penghematan yang
besar dalam jumlah ancillae yang digunakan.
1. Pertama
mensimulasikan gerbang di babak pertama tingkat.
2. Jauhkan
hasil gerbang di tingkat d / 2 secara terpisah.
3. Bersihkan
bit ancillae.
4. Gunakan
mereka untuk mensimulasikan gerbang di babak kedua tingkat.
5. Setelah
menghitung output, membersihkan bit ancillae.
6. Bersihkan
hasil tingkat d / 2.
4.
Algoritma Shor
Algoritma Shor, dinamai
matematikawan Peter Shor , adalah algoritma kuantum yaitu merupakan suatu
algoritma yang berjalan pada komputer kuantum yang berguna untuk faktorisasi
bilangan bulat. Algoritma Shor dirumuskan pada tahun 1994. Inti dari
algoritma ini merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhaadap
bilanga interger atau bulat yang besar.
Efisiensi algoritma Shor adalah
karena efisiensi kuantum Transformasi Fourier , dan modular eksponensial. Jika
sebuah komputer kuantum dengan jumlah yang memadai qubit dapat beroperasi tanpa
mengalah kebisingan dan fenomena interferensi kuantum lainnya, algoritma Shor
dapat digunakan untuk memecahkan kriptografi kunci publik skema seperti banyak
digunakan skema RSA.
0 komentar:
Posting Komentar