Konsep “Quantum Computing” baru-baru ini akan melebar – berkat seorang Perdana Menteri tertentu – yang adalah salah satu wilayah yang belum dipetakan oleh ilmu non-ilmiah .
Kebanyakan dari kita belum mendengar tentang hal tersebut, terlepas dari itu sekitar puluhan tahun bahwa sebagian besar itu teoritis dan orang-orang telah melakukan percobaan pada awalnya secara diam-diam untuk kebutuhan militer dan kerahasiaan perusahaan.
Meskipun demikian, kita sekarang tahu bahwa mekanika kuantum dan kombinasi komputasi itu ada dan tiba-tiba ini terdapat dalam lingkup ketertarikan semua orang. Jika Anda tidak tahu apa komputer kuantum tetapi tidak ingin ditinggalkan keluar dari loop, baca terus untuk mengetahui mengapa ini lebih baik daripada komputer tradisional kita yang telah bekerja sampai saat ini.
Komputer Tradisional dan Bits
Sebagian besar komputer digital dan elektronik akan berinteraksi dengan data direpresentasikan dalam digit biner dikenal sebagai bit (0 dan 1). Baik itu gambar, teks, audio atau data lain – semua itu disimpan dalam bit.
Secara fisik, angka biner 0 dan 1 dapat direpresentasikan menggunakan badan dua-negara seperti koin (kepala dan ekor) atau switch (on atau off).Dalam komputer, bit adalah ada atau tidak adanya tegangan (1 atau 0), atau perubahan / pelestarian arah magnetik di hard disk magnetik.
Data dimanipulasi dengan menghitung bit yang disimpan . Perhitungan dilakukan dengan gerbang logika yang biasanya terdiri dari transistor yang mengontrol bagian dari sinyal elektronik. Jika memungkinkan sinyal untuk dilewati, itu adalah bit 1 dan jika sinyal terputus, itu 0.
Batas Transistor
Dengan ukuran chip yang terus menyusut dan semakin banyak komponen, perangkat elektronik datang dengan jutaan transistor yang terkecil 7nm (yang 1000 kali lebih kecil dari sel darah merah dan hanya 20 kali lebih besar dari beberapa atom).
Ukuran transistor dapat terus menyusut tetapi akhirnya, mereka akan memukul batas fisik di mana elektron hanya akan melalui terowongan mereka dan tidak akan ada kontrol atas aliran sinyal elektronik.
Untuk kebutuhan yang semakin meningkat dari perhitungan kekuatan dan perangkat yang lebih kecil, batas ukuran pada komponen elektronik dasar adalah kemajuan pinggir jalan . Para ilmuwan mencari cara-cara baru dengan mengambil sedikit waktu dan ruang untuk menghitung dan menyimpan data , dan salah satu cara yang bisa kita gunakan adalah komputasi kuantum.
Qubit, Superposisi dan Keterikatan
Komputasi kuantum menggunakan qubit bukan bit untuk mewakili data. Qubit diwakili menggunakan partikel kuantum seperti elektron dan foton .
partikel kuantum memiliki sifat seperti berputar dan polarisasi yang dapat digunakan untuk mewakili data. Sebagai contoh, sebuah qubit berputar ke atas bisa 1 dan ke bawah 0.
Tapi kekuatan komputasi kuantum berasal dari kenyataan bahwa tidak seperti bit 1 atau 0, qubit dapat 1 dan 0 secara bersamaan , karena sifatnya yang disebut superposisi , di mana partikel kuantum yang di beberapa negara pada saat yang sama.
Hal ini meningkatkan kekuatan komputasi dari qubit, karena dapat digunakan untuk kedua 1 dan 0 selama perhitungan dan pada akhirnya, setelah diukur , menjadi 1 atau 0.
Properti superposisi dapat dengan mudah dijelaskan dengan eksperimen pemikiran yang terkenal dilakukan pada kucing imajiner oleh Schrödinger , seorang fisikawan Austria.
Dalam dunia kuantum, ada juga properti lain yang dapat dimanfaatkan dalam komputasi belitan kuantum . Hal ini pada dasarnya mengacu pada sifat partikel ‘kuantum yang kusut dan menjadi tergantung pada satu sama lain dan dengan demikian tidak dapat diubah secara terpisah.
Mereka bertindak seperti satu sistem dengan negara secara keseluruhan.
Katakanlah 2 qubit menjalani keterikatan, jika salah satu dari negara qubit ini berubah, yang lain akan berubah juga. Hal ini menyebabkan nyata pemrosesan paralel atau komputasi yang dapat memotong waktu komputasi secara signifikan dibandingkan dengan komputer tradisional.
Kesulitan dan Penggunaan
Ada banyak rintangan praktis untuk diatasi oleh para ilmuwan dan insinyur, seperti menciptakan lingkungan yang terkendali untuk qubit dan menemukan cara untuk memanipulasi sifat mereka , untuk menghasilkan hasil yang diinginkan.
Tapi setelah komputer kuantum dengan daya komputasi yang tinggi akhirnya dibuat, mereka dapat digunakan untuk memecahkan masalah yang lain dan mengambil waktu yang sangat lama untuk diselesaikan oleh komputer tradisional.
Menemukan faktor prima dari bilangan besar, salesman adalah masalah bagi sejumlah besar kota, dan masalah serupa lainnya memerlukan jumlah eksponensial dari perbandingan untuk mendapatkan hasil. Juga, mencari melalui database kolosal masih merupakan proses yang sangat memakan waktu untuk komputer digital bahkan sampai saat ini.
Masalah ini dapat diatasi dengan komputer kuantum, yang dapat memecahkan masalah yang dapat mengambil berabad-abad dalam komputer tradisional , dalam hitungan menit.
