Komputer Quantum

Komputer Quantum adalah alat hitung yang memakai sebuah kenyataan mekanika kuantum, contohnya superposisi & keterkaitan, buat melakukan operasi data. Dalam Grosir Komputer Medan komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; pada personal komputerkuantum, hal ini dilakukan menggunakan qubit. Prinsip dasar personal komputerkuantum adalah bahwa sifat kuantum menurut partikel dapat digunakan buat mewakili data & struktur data, & bahwa mekanika kuantum bisa dipakai untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk berbagi personal komputermenggunakan sistem kuantum diperlukan suatu akal baru yg sesuai menggunakan prinsip kuantum.

Ide mengenai komputer kuantum ini berasal dari beberapa fisikawan antara lain Charles H. Bennett berdasarkan IBM, Paul A. Benioff menurut Argonne National Laboratory, Illinois, David Deutsch berdasarkan University of Oxford, & Richard P. Feynman berdasarkan California Harga Komputer Medan Institute of Technology (Caltech).

Pada awalnya Feynman mengemukakan idenya tentang sistem kuantum yang juga bisa melakukan proses penghitungan. Fenyman jua mengemukakan bahwa sistem ini bisa sebagai simulator bagi percobaan ekamatra kuantum.

Selanjutnya para ilmuwan mulai melakukan riset tentang sistem kuantum tersebut, mereka pula berusaha buat menemukan logika yg sesuai menggunakan sistem tadi. Sampai saat ini sudah dikemukaan 2 algoritma baru yang mampu digunakan pada sistem kuantum yaitu algoritma shor Jual Komputer Medan ://bimacom.com/” target=”_blank”>Toko Komputer Medan dan algoritma grover.

Walaupun personal komputerkuantum masih pada pengembangan, sudah dilakukan eksperimen dimana operasi komputasi kuantum dilakukan atas sejumlah kecil Qubit. Riset baik secara teoretis juga praktik terus berlanjut pada laju yg cepat, dan banyak pemerintah nasional & agensi pendanaan militer mendukung riset personal komputerkuantum buat pengembangannya baik buat keperluan masyarakat juga masalah keamanan nasional misalnya kriptoanalisis.

Telah dipercaya menggunakan sangat luas, bahwa bila personal komputerkuantum pada skala akbar bisa dibentuk, maka komputer tersebut bisa merampungkan sejumlah perkara lebih cepat daripada komputer biasa. Komputer kuantum tidak sinkron menggunakan komputer DNA dan komputer klasik berbasis transistor, walaupun mungkin personal komputerjenis tersebut memakai prinsip kuantum mekanik. Sejumlah arsitektur komputasi misalnya personal komputeroptik walaupun menggunakan superposisi klasik dari gelombang elektromagnetik, tetapi tanpa sejumlah sumber kuantum mekanik yg spesifik misalnya keterkaitan, maka tidak dapat berpotensi memiliki kecepatan komputasi sebagaimana yg dimiliki oleh komputer kuantum.

Proses komputasi dilakukan pada partikel ukuran nano yg memiliki sifat mekanika quantum, maka satuan unit liputan pada Komputer Quantum diklaim quantum bit, atau qubit. Berbeda menggunakan bit biasa, nilai sebuah qubit sanggup 0, 1, atau superposisi menurut keduanya. State dimana qubit diukur adalah menjadi vektor atau sapta kompleks. Sesuai tradisi menggunakan quantum states lain, dipakai notasi bra-ket buat merepresentasikannya.

Pure qubit state adalah superposisi liner dari kedua state tersebut. Lebih jelasnya, sebuah pure qubit state dapat direpresentasikan sang kombinasi linear berdasarkan0dangt; dan state dangt; :

Dengan α & β merupakan amplitudo probabilitas yan bisa berupa nomorkompleks. α & β dibatasi sang persamaan:

State space menurut sebuah qubit secara geometri bisa direpresentasikan Bloch sphere:

Gambar 1 : Representasi Qubit menggunakan Bloch Sphere

Ini adalah ruang 2 dimensi yang merupakan geometri buat bagian atas bola. Dibandingkan bit

konvensional yg hanya bisa beradai pada salahsatu kutub, Qubit dapat berada dimana saja dalam permukaan bola. Untuk penerapan fisiknya, semua sistem 2 level, selama ukurannya cukup minibuat aturan mekanika quantum berlaku. Berbagai jenis implementasi fisik sudah dikemukakan, contohnya diantaranya: polarisasi cahaya, spin elektron, muatan listrik, dll.

Contoh representasi qubit menurut spin elektron:

Gambar dua : Repesentasi fisik Qubit menggunakan media spinelectron

Superposisi quantum merupakan inti disparitas antara qubit menggunakan0dangt; &1dangt; dalam saat bersamaan. Menurut interpretasi Copenhagen, bila dilakukan pengukuran terhadap qubit, maka hanya akan timbul satu state saja. State lainnya “kolaps” pada arti musnah dan tidak mungkin diambil kembali.

Pemanfaatan sifat superposisi qubit ini adalah Paralellisme Quantum. Paralelisme Quantum ada menurut kemampuan quantum register buat menyimpan superposisi berdasarkan base state. Maka setiap operasi dalam register berjalan pada semua kemungkinan berdasarkan superposisi secara simultan. Lantaran jumlah state yg mungkin merupakan 2n, dengn n merupakan jumlah qubit pada quantum register, kita dapat melakukan dalam personal komputerquantum satu kali operasi yg membutuh kan saat eksponensial dalam personal komputerkonvensional. Kelemahan berdasarkan metode ini adalah, semakin besarbase state yg bersuperposisi, semakin minikemungkinan output pengukuran dari nilai hasil pengukuran tersebut sahih. Kelemahan ini menciptakan pararellisme quantum tidak bermanfaat bila operasi dilakukan dalam nilai yang spesifik. Namun kelemahan ini tidak begitu berpengaruh pada fungsi yg memperhitungkan nilai berdasarkan seluruh input, bukan hanya satu. Sebagaimana ditunjukkan pada Algoritma Shor.

Suatu personal komputerquantum dasar berhasil memecahkan galat satu pekerjaan penuh tantangan yg dihadapi pakar Distributor Komputer Medan kimia kiniini – mengkalkulasikan energi molekular berdasarkan prinsip – prinsip dasar ilmmiah.

Meskipun dengan mengetahui tenaga molekul dapat membantu memprediksikan tingkat reaksi, namun energi komputer permanen perlu & kompleksitas pada mengerjakannya dari prinsip primer mendorong para ahli kimia menggunakan perkiraan, yang mungkin tidak seksama. Andrew White menurut Universitas Queensland, Australia, menjelaskan bahwa studi1 pada tahun 2005 mengkalkulasikan model penuh untuk hidrogen dan helium, tetapi tidak bisa berbuat jauh. ‘Mereka mengatakan bahwa lithium yang nantinya bisa dicermati kelihatannya tidak mungkin,’ istilah dia. ‘apabila anda merogoh suatu molekul menggunakan 100 elektron, anda bahkan nir bisa memecahkannya dimana menggunakan memakai setiap personal komputerdi global sekali saat.’

Sekarang, White dan koleganya sudah membangun suatu personal komputeryg mengeksploitasi perilaku eksotik berdasarkan sistem mekanis quantum buat memecahkan beberapa perseteruan tersebut2. Pada suatu sistem, energi komputasional semakin tinggi exponentially menggunakan setiap bit  quantum ekstra, atau qubit, dengan memparalelkan kebutuhan mengkalkulasikan energi molekular. White menekankan bahwa seberapa menggembirakannya pendekatan ini terhadap ilmu kimia adalah: ‘Di sutau tempat 20 tahun nantinya kita tentunya akan memiliki sistem menggunakan qubit 10 hingga ratusan, dimana anda sanggup “membobol bank”, memperluas energi komputasional pada global,’ prediksinya.

Komputer quantum yang digunakan sang White dan koleganya untuk mengkalkulasikan tenaga molekular  hidrogen

Sistem berdasarkan timnya White berkharakteristikan hanya dua qubit, pada bentuk photon yg diciptakan secara simultan menggunakan menyinarkan sinar laser kedalam kristal. Mereka memproses hal tadi melalui suatu gerbang logika quantum yang juga dikembangkan pada Queensland, menggunakan memakai pengkomputeran algoritma quantum yang dikembangkan oleh para kolaborator berdasarkan  Universitas Harvard di Amerika Serikat buat mengkalkulasikan energi molekular hidrogen. Komputer ini membalikkan -535.58±0.03kJmol-1 energi pada keadaan dasar dalam suatu ikatan equilibrium menggunakan panjang 73.48pm, sesuai sepenuhnya menggunakan output yg dihasilkan pada personal komputerkonvensional.

Para ilmuwan harus bergantung pada personal komputerbiasa buat melakukan beberapa bagian prosedur pemecahan , suatu warta yang sekarang ini membatasi pendekatan tadi terhadap beberapa molekul yg sangat mini. Mereka memperkirakan bahwa buat  mereproduksi simulasi hidrogen pada suatu cara yang dapat diskalakan akan membutuhkan empat qubit & 522 gerbang yang sempurna. Sementara komputer menggunakan empat qubit kiniini sangatlah mungkin, White menegaskan bahwa suatu sistem dengan 522 gerbang tidaklah mungkin.

Paul Sherwood, pimpinan Science and Technology Facilities Council Inggris,kelompok komputasional ilmu kimia menyebut ini menjadi ‘suatu langkah maju yg signifikan’. ‘Sementara beberapa tantangan teknologi permanen terdapat, terobosan pada pekerjaan ini menaruh  prospek yg menggembirakan dimana ahli kimiawi generasi selanjutnya akan memiliki akses pada simulasi kimiawi  quantum yg sangat akurat, bebas menurut berbagai asumsi – perkiraan kompleks yg diharapkan sekarang ini,’ istilah dia.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *