Komputer
Kuantum, Pelewat batas
Pertama
kali komputer kuantum dengan CPU kuantum terpisah dari RAM kuantum.
Superkonduktor arsitektur Von Neumann membuka era komputasi kuantum.
Tahun
1946, pertama kali komputer dinyalakan di University of Pennsylvania. Power
prosesor besar ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) membuat
dunia tertegun. Dunia baru menunggu di depan. Namun
ENIAC memiliki kekurangan penting, hanya bisa diprogram oleh switch segudang
dan memakan waktu berminggu-minggu. Kemudian
Alan Turing, John Von Neumann dan rekannya datang membawa solusi. Unit angka
dan memori elektronik terpisah yang menyimpan instruksi dan data sehingga
pemrograman ulang apapun dapat dilakukan relatif cepat, mudah dan elektronis. Hari
ini hampir semua komputer modern menggunakan desain Turing dan Von Neumann yang
dijuluki dengan Von Neumann architecture.
Dunia
tidak bisa diam dan para ilmuwan berpikir keras mewujudkan era masa depan
disebut komputer kuantum. Sifat-sifat aneh dunia kuantum adalah sejumlah proses
dilakukan secara paralel. Operasi kuantum jauh mengungguli proses konvensional. Sayangnya,
fisikawan hanya memiliki pemahaman samar dan sekilas atas dunia kuantum yang mencegah
realisasi kemewahan rancangan Von Neumann dalam komputer kuantum.
Sekarang,
John Martinis di UC Santa Barbara dan timnya mengungkap komputer kuantum
pertama kali dengan unit pengolahan informasi dan memori akses terpisah secara
acak.
Mesin
mereka adalah perangkat superkonduktor yang menyimpan bit kuantum atau qubit
sebagai counter-rotating arus dalam sebuah sirkuit (memungkinkan qubit menjadi
0 dan 1 pada saat bersamaan). Qubit
superkonduktor dimanipulasi menggunakan gerbang logika kuantum, ditransfer
menggunakan bus kuantum dan disimpan dalam resonator microwave terpisah. "Kami
menyediakan optimisme bagi terwujudnya prosesor kuantum berskala besar
didasarkan pada sirkuit superkonduktor," kata para peneliti.
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. Kini Sebuah
perkembangan teknologi baru telah lahir yaitu Komputer Quantum, debutnya pada
tanggal 13 February, 20 tahun lebih cepat dari jadwal sebelumnya.Kemampuan
komputasi nya yang luar biasa ( dapat melakukan 64000 operasi secara simultan).
Dengan
latar belakang Hukum Moore, Bahwa secara bertahap ukuran circuit chip akan
semakin kecil didalam paket chip silikon dan nantinya akan tercapai suatu titik
dimana masing-masing elemen tidak akan lebih luas dari ukuran beberapa atom.
(Bisa dilihat HP, PDA dan Komputer-komputer sekarang yang makin kecil dan tipis
aja..) Ini dikarenakan dalam skala atomik terdapat kelakuan dan sifat dari
sirkuit yang memenuhi hukum fisika mekanika kuantum.
Komputer
quantum dapat jauh lebih cepat dari komputer konvensional pada banyak masalah,
salah satunya yaitu masalah yang memiliki sifat 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.
Tentang
quantum gates dan algoritma shor , Algoritma Shor didasarkan dari sebuah teori
bilangan: fungsi F(a) = xamod n adalah feungsi periodik jika x adalah bilangan
bulat yang relatif prima dengan n. Dalam Algoritma Shor, n akan menjadi
bilangan bulat yang hendak difaktorkan. Menghitung fungsi ini di komputer
konvensional untuk jumlah yang eksponensial akan membutuhkan waktu eksponensial
pula. Pada masalah ini algoritma quantum shor memanfaatkan pararellisme quantum
untuk melakukannya hanya dengan satu langkah. Karena F(A) adalah fungsi
periodik, maka fungsi ini memiliki sebuah periode r. Diketahui x0mod n = 1,
maka xr mod n =1, begitu juga x2r mod n dan seterusnya.
Super-rumit
Perusahaan
Kanada, D-Wave Systems yang membuat
mesin itu, mengundang skeptisisme selama bertahun-tahun dari para ahli
komputasi kuantum di seluruh dunia. Sampai penelitian diuraikan awal tahun ini,
sejumlah ahli menduga, mesin yang dihasilkan perusahaan itu tak punya bukti menggunakan
efek khusus kuantum.
Apalagi,
komputasi kuantum memanfaatkan perilaku 'aneh' materi dalam skala kuantum.
Komputer kuantum tidak menggunakan bits tetapi qubits (Quantum Bits). Sebaliknya,
D-Wave Systems fokus membangun mesin yang mengekspolitas teknik yang disebut
quantum annealing -- cara penyulingan solusi matematika yang optimal dari semua
kemungkinan. Sementara,
quantum annealing dimungkinkan oleh efek fisika yang dikenal sebagai terowongan
kuantum.
Jika
ini tidak diwujudkan, "Di masa depan,
20 tahun dari sekarang, kita akan melongok ke belakang dan
bertanya-tanya mengapa tak ada orang yang pernah berpikir bahwa ini adalah ide
yang bagus," kata Geordie Rose, chief technology officer D-Wave, seperti
dikutip dari BBC, Jumat (17/5/2013).
Menurut
sebuah makalah yang dipresentasikan minggu ini, komputer kuantum ini memiliki
cara kerja yang cepat. Hanya butuh lebih dari setengah detik untuk memecahkan
masalah tertentu, dibanding perangkat lunak komputer biasa yang butuh
setidaknya 30 menit.
Kabarnya
perangkat berharga Rp 146 miliar ditempatkan di sebuah kotak dan akan diinstal
NASA, dan mulai bisa dimanfaatkan para peneliti musim gugur 2013 mendatang.
Penggunaan
komputer kuantum tak akan serta-merta menyingkirkan komputer digital. Sebab,
masih sulit diciptakan dan harganya mahal.
Dengan
kehadiran teknologi komputer kuantum dimasa depan, yang sang berpengaruh dimasa
depan bahasa pemrograman. Karena melibatkan bahasa pemrograman paling dasar dan
fatal, iyalah bahasa tingkat terendah-Bahasa Komputer, yang akan mempengaruhi
turunan bahasa tingkatannya.
Referensi
No comments:
Post a Comment