Apa itu Komputer Kuantum?

Komputer kuantum adalah perangkat apa pun yang mengeksploitasi fenomena mekanika kuantum untuk menjalankan algoritme.Karena komputer kuantum pada dasarnya memiliki sifat komputasi yang berbeda dari komputer konvensional, data yang disimpan di komputer kuantum disebut sebagai qubit daripada bit.Dalam komputer konvensional data diwakili oleh alur mikroskopis padahard disk.Dalam komputer kuantum, data diwakili oleh sifat kuantum dari molekul atau kumpulan molekul tertentu.

Pria memegang komputer

Alih-alih melakukan perhitungan dengan mengambil data dari hard disk dan memprosesnya menggunakan sirkuit terintegrasi yang diisi dengan gerbang logika, komputer kuantum memproses data dengan membombardir molekul yang mengandung informasi dengan pulsa radiasi pendek.Setiap siklus pemboman mewakili operasi algoritmik pada data yang terkandung dalam molekul.Ketikaalgoritmeberakhir, keadaan kuantum molekul diukur, sebuah proses yang dengan sendirinya membiaskan hasil akhirnya.Ini karena sifat mekanika kuantum yang pada dasarnya tidak pasti.

Untuk menghindari kesulitan ini,algoritmakomputasi kuantumdijalankan beberapa kali dan rata-rata tertimbang dari output secara asimtotik mendekati jawaban yang benar.Karena fenomena mekanika kuantum secara inheren probabilistik daripada deterministik, jawaban yang terdefinisi dengan baik pada percobaan pertama tidak mungkin.

Komputer kuantum memiliki kemampuan tertentu yang tidak dimiliki komputer klasik.Komputasi kuantum memungkinkan faktorisasi cepat dalam jumlah besar (ancaman eksplisit terhadap teknik kriptografi konvensional), simulasi fenomena kuantum yang lebih akurat, dan pencarian basis data yang sangat efisien.

Untuk setiap ruang pencarian dengan ukurannnode, di mana setiap node mewakili solusi yang mungkin untuk suatu masalah, hanya ada satu solusi yang mungkin, dan setiap node harus diperiksa secara individual untuk sifat yang sesuai dengan solusi yang benar, komputasi kuantum menawarkan percepatan yang fantastis.Pada komputer konvensional, waktu pencarian rata-rata adalah lama waktu yang diperlukan untuk memeriksa setiap node dikalikan jumlah node (n) dibagi dua (kemungkinan solusi akan ditemukan sekitar setengah jalan pencarian).Dalam komputer kuantum, waktu pencarian rata-rata adalah lama waktu yang diperlukan untuk memeriksa setiap simpul dikali akar kuadrat darin.Ini memberikan keuntungan besar yang hanya menjadi lebih mengesankan ketika kita mempertimbangkan masalah yang lebih besar.

Masih belum mungkin untuk membayangkan semua aplikasi komputer kuantum yang matang.Jumlah qubit terbesar yang pernah ada dalam satu sistem komputasi kuantum adalah 7. Karena penelitian komputasi kuantum berlanjut dengan cepat dengan dana jutaan dolar, hanya masalah waktu sampai terobosan penting terjadi dan aplikasi yang mengesankan ditemukan.

Related Posts