Komputer kuantum
menggunakan prinsip fisika kuantum seperti superposisi dan keterikatan untuk memproses informasi dengan kubit, bukan bit. Ini memungkinkan komputer kuantum untuk memecahkan masalah kompleks yang mustahil bagi komputer klasik, tetapi teknologi ini masih dalam tahap pengembangan dan menghadapi tantangan seperti dekoherensi serta membutuhkan kondisi ekstrem seperti suhu yang sangat dingin.
Prinsip Kerja dan Perbedaan Kunci
- Kubit vs. Bit: Komputer klasik menggunakan bit yang hanya dapat bernilai
. Sebaliknya, komputer kuantum menggunakan kubit yang dapat berada dalam keadaan
secara bersamaan melalui prinsip superposisi.
- Superposisi: Kemampuan kubit untuk berada dalam banyak keadaan secara simultan memungkinkan komputer kuantum melakukan banyak perhitungan sekaligus, yang jauh lebih cepat dan efisien untuk tugas-tugas kompleks.
- Keterikatan (Entanglement): Kubit dapat saling terkait, di mana perubahan pada satu kubit secara instan mempengaruhi kubit lainnya, terlepas dari jaraknya. Hal ini memungkinkan pertukaran informasi yang sangat cepat dan efisien.
Potensi dan Aplikasi
- Kecepatan Pemrosesan: Komputer kuantum dapat memecahkan masalah yang membutuhkan triliunan tahun bagi komputer konvensional hanya dalam beberapa jam.
- Penemuan Obat dan Material: Dapat mempercepat simulasi akurat untuk pengembangan obat-obatan baru dan material canggih.
- Optimasi: Cocok untuk memecahkan masalah optimasi kompleks, seperti menemukan rute transportasi terbaik atau mengoptimalkan rantai pasokan.
- Kecerdasan Buatan: Berpotensi menghasilkan kecerdasan buatan super.
Tantangan Pengembangan
- Dekoherensi: Kubit sangat sensitif terhadap gangguan lingkungan (seperti radiasi), yang dapat menyebabkan hilangnya status kuantumnya. Merancang fitur untuk menunda dekoherensi adalah tantangan besar.
- Stabilitas dan Skalabilitas: Menjaga stabilitas kubit sangat sulit, dan meningkatkan jumlah kubit sambil mempertahankan kontrol dan akurasi merupakan hambatan utama.
- Kondisi Ekstrem: Membutuhkan lingkungan yang sangat dingin, terkadang mendekati nol absolut, untuk menjaga keadaan kuantum partikel tetap stabil.
· Komputer kuantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, misalnya mahaletak dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; dalam komputer kuantum, hal ini 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.
· Ide mengenai komputer kuantum ini berasal dari beberapa fisikawan antara lain Charles H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioff dari Argonne National Laboratory, Illinois, David Deutsch dari University of Oxford, dan Richard P. Feynman dari California Institute of Technology (Caltech)
· Pada awalnya Feynman mengemukakan idenya mengenai sistem kuantum yang juga dapat melakukan proses penghitungan. Fenyman juga mengemukakan bahwa sistem ini bisa menjadi simulator bagi percobaan fisika kuantum.
· Selanjutnya para ilmuwan mulai melakukan riset mengenai sistem kuantum tersebut, mereka juga berusaha untuk menemukan logika yang sesuai dengan sistem tersebut. Sampai saat ini telah dikemukaan dua algoritme baru yang bisa digunakan dalam sistem kuantum yaitu algoritme shor dan algoritme grover.
· Walaupun komputer kuantum masih dalam pengembangan, telah dilakukan eksperimen dimana operasi komputasi kuantum dilakukan atas sejumlah kecil Qubit. Riset baik secara teoretis maupun praktik terus berlanjut dalam laju yang cepat, dan banyak pemerintah nasional dan agensi pendanaan militer mendukung riset komputer kuantum untuk pengembangannya baik untuk keperluan rakyat maupun masalah keamanan nasional seperti kriptoanalisis.
· Telah dipercaya dengan sangat luas, bahwa apabila komputer kuantum dalam skala besar dapat dibuat, maka komputer tersebut dapat menyelesaikan sejumlah masalah lebih cepat daripada komputer biasa. Komputer kuantum berbeda dengan komputer DNA dan komputer klasik berbasis transistor, walaupun mungkin komputer jenis tersebut menggunakan prinsip kuantum mekanik. Sejumlah arsitektur komputasi seperti komputer optik walaupun menggunakan superposisi klasik dari gelombang elektromagnetik, namun tanpa sejumlah sumber kuantum mekanik yang spesifik seperti keterkaitan, maka tak dapat berpotensi memiliki kecepatan komputasi sebagaimana yang dimiliki oleh komputer kuantum.
Sumber : https://bernardmarr.com/20-mind-boggling-facts-about-quantum-computing-everyone-should-read/