Kenali Apa Itu Quantum Computing dan Penerapannya

Last Updated on October 20, 2023 by

Quantum Computing atau Komputasi Kuantum mungkin terdengar seperti konsep fiksi ilmiah bagi banyak orang. Namun ini adalah teknologi nyata yang sedang dikembangkan dan berpotensi mengubah dunia teknologi seperti yang kita kenali saat ini. Penasaran kan apa itu Quantum Computing? Mari kita kenali lebih dalam apa itu Quantum Computing, manfaat, sejarah dan penerapannya.

Apa Itu Quantum Computing?

Komputasi kuantum adalah pendekatan dalam pengolahan informasi yang berbasis pada mekanika kuantum yaitu dasar teori fisika yang menggambarkan dunia pada skala yang sangat kecil,yaitu skala atom dan subatom.

Sebuah komputer klasik menggunakan unit informasi yang disebut ‘bit’, yang dapat bernilai 0 atau 1. Sebaliknya komputer kuantum menggunakan ‘qubit’. Keunikan dari qubit adalah kemampuannya untuk berada dalam keadaan superposisi yang berarti qubit dapat mewakili 0 dan 1 secara bersamaan. Hal ini memungkinkan komputer kuantum untuk melakukan banyak perhitungan sekaligus, memberikannya potensi kecepatan dan kapasitas pengolahan yang jauh melebihi komputer klasik.

Mengapa Quantum Computing Penting?

Quantum Computing dengan segala keunikan dan kemampuannya, menghadirkan terobosan yang berpotensi mengubah paradigma teknologi informasi.

Berikut adalah beberapa alasan mengapa Quantum Computing menjadi sangat penting.

Kecepatan dan Efisiensi

Dalam banyak skenario, komputer kuantum dapat melakukan perhitungan dengan kecepatan yang jauh lebih cepat daripada komputer klasik. Hal ini disebabkan oleh kemampuan qubit untuk berada dalam keadaan superposisi sehingga memungkinkan perhitungan banyak sekaligus. Dengan ini komputer kuantum dapat memecahkan masalah dalam hitungan detik yang mungkin membutuhkan waktu lebih lama oleh komputer klasik.

Simulasi Kuantum

Dunia alam bekerja berdasarkan prinsip-prinsip mekanika kuantum. Dengan komputer kuantum, kita dapat mensimulasikan sistem kuantum dengan presisi yang jauh lebih tinggi sehingga memberikan wawasan baru dalam bidang seperti kimia, biologi dan fisika.

Peningkatan Keamanan

Di dunia kriptografi, komputer kuantum memiliki potensi untuk memecahkan enkripsi klasik dengan cepat. Komputer kuantum juga menjanjikan pengembangan sistem kriptografi baru yang lebih aman dan tahan terhadap serangan dari komputer kuantum itu sendiri.

Optimasi

Dalam industri masalah optimasi adalah hal yang umum. Baik itu dalam bidang logistik, keuangan atau manufaktur. Menemukan solusi optimal adalah kunci untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi biaya. Dengan kemampuan komputasi kuantum, solusi untuk masalah-masalah ini dapat ditemukan dengan lebih cepat dan akurat.

Inovasi dalam Penelitian Obat

Seperti yang telah disebutkan, simulasi molekuler untuk penemuan obat dapat diakselerasi dengan komputer kuantum. Hal ini bukan hanya tentang kecepatan tetapi juga kemampuan untuk mengeksplorasi ruang solusi yang lebih besar sehingga memungkinkan para peneliti menemukan kandidat obat yang mungkin diabaikan oleh metode klasik.

Kapasitas Pengolahan Data

Di era big data saat ini, kemampuan untuk mengolah dan menganalisis data dalam volume besar adalah kunci. Quantum Computing memungkinkan analisis data skala besar dengan efisiensi yang meningkat sehingga dapat membantu dalam pengambilan keputusan dan penemuan pola dalam set data yang sangat kompleks.

Sejarah

Awal abad ke-20 ditandai dengan kemunculan mekanika kuantum. Ilmuwan seperti Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr dan Werner Heisenberg memulai eksplorasi tentang perilaku partikel pada skala yang sangat kecil yang berbeda dari hukum fisika klasik.

Pada tahun 1960-an dan 1970-an, ilmuwan seperti Stephen Wiesner dan Richard Feynman mulai memikirkan bagaimana prinsip-prinsip kuantum dapat diterapkan pada komputasi dan informasi. Wiesner memperkenalkan konsep koin kuantum sementara Feynman pada tahun 1981 mengajukan ide bahwa komputer kuantum mungkin lebih efektif dalam mensimulasikan dunia kuantum dibandingkan dengan komputer klasik.

Pada tahun 1994, Peter Shor merumuskan algoritma kuantum untuk faktorisasi bilangan prima yang dikenal sebagai Algoritma Shor. Ini adalah terobosan besar karena algoritma tersebut memiliki potensi untuk menggagalkan enkripsi berbasis faktorisasi bilangan seperti RSA. Penemuan Shor mengundang perhatian besar dari industri dan pemerintah karena potensi dampaknya pada keamanan komputer. Hal ini memicu investasi besar-besaran dalam penelitian quantum computing.

Setelah Algoritma Shor, Lov Grover pada tahun 1996 memperkenalkan algoritma pencarian kuantum yang dikenal sebagai Algoritma Grover yang menawarkan kecepatan pencarian lebih baik daripada metode klasik. Seiring dengan perkembangan algoritma ada juga kemajuan signifikan dalam teknologi fisik yang diperlukan untuk membangun komputer kuantum. Berbagai pendekatan termasuk ion terperangkap, sirkuit superkonduktor dan fotons telah dieksplorasi untuk menciptakan qubit yang stabil.

Dalam dekade terakhir telah ada kemajuan signifikan dalam pembuatan prototipe komputer kuantum. Perusahaan seperti IBM, Google dan Microsoft serta banyak start-up dan institusi penelitian akademik, berinvestasi dalam pengembangan teknologi quantum computing. Google misalnya pada tahun 2019 mengumumkan pencapaian “keunggulan kuantum” dengan eksperimennya.

Sementara komputer kuantum skala besar yang sepenuhnya fungsional masih dalam tahap pengembangan dan perkembangan dalam bidang ini terus berlanjut dengan cepat. Potensinya untuk mengubah berbagai bidang dari kriptografi hingga penemuan obat, membuat quantum computing menjadi salah satu topik penelitian terpanas di dunia teknologi saat ini.

Penerapan

Berikut adalah contoh penerapan Quantum Computing pada beberapa bidang.

Kriptografi

Google dalam eksperimennya dengan prosesor kuantum Sycamore, mengklaim telah mencapai “supremasi kuantum,” di mana komputer kuantum dapat melakukan tugas tertentu lebih cepat daripada komputer super tercepat saat ini. Meskipun ini bukan aplikasi langsung untuk kriptografi kemampuan ini mengisyaratkan potensi untuk menantang enkripsi saat ini.

Penemuan Obat

Perusahaan seperti IBM dan Rigetti Computing telah mulai mengeksplorasi bagaimana komputer kuantum dapat digunakan dalam penelitian kimia dan farmasi. Sebagai contoh pada tahun 2020 Google mengumumkan bahwa prosesor kuantumnya dapat mensimulasikan reaksi kimia tertentu, langkah yang dianggap penting menuju penemuan obat dengan komputer kuantum.

Optimasi

Volkswagen bekerja sama dengan D-Wave (produsen komputer kuantum) telah melakukan eksperimen dengan optimasi rute lalu lintas untuk taksi di Beijing menggunakan teknologi kuantum.

Kecerdasan Buatan dan Pembelajaran Mesin

Xanadu Quantum Technologies yaitu sebuah perusahaan teknologi kuantum bekerja pada penerapan algoritma pembelajaran mesin dengan komputer kuantum untuk meningkatkan kecepatan dan efisiensi.

Simulasi Material

Google dengan prosesor kuantum Bristlecone-nya telah mencoba mensimulasikan fase baru dari materi yang disebut “fase waktu kristal.”

Resiko Keuangan

JPMorgan Chase telah bekerja sama dengan IBM dalam menggunakan komputer kuantum untuk eksperimen dalam simulasi resiko keuangan dan analisis portofolio.

Penelitian Ilmiah

NASA telah mengeksplorasi penggunaan komputer kuantum untuk mengoptimalkan rencana misi dan rute untuk kendaraan ruang angkasa.

Kesimpulan

Quantum Computing yang mungkin bagi sebagian orang terdengar sebagai konsep fiksi ilmiah adalah teknologi yang sedang aktif dikembangkan dan memiliki potensi untuk merevolusi dunia teknologi. Berbeda dengan komputer klasik yang menggunakan ‘bit’, komputer kuantum menggunakan ‘qubit’ yang memungkinkannya berada dalam keadaan superposisi sehingga bisa mewakili 0 dan 1 secara bersamaan.

Ini memungkinkan komputer kuantum untuk melakukan banyak perhitungan sekaligus, memberikannya kecepatan dan kapasitas yang luar biasa. Kecepatan, simulasi kuantum, peningkatan keamanan, optimasi, inovasi dalam penelitian obat dan kapasitas pengolahan data adalah beberapa manfaat dari komputer kuantum.

Sejarah Quantum Computing bermula dari awal abad ke-20 dengan kemunculan mekanika kuantum dan kemudian perkembangan ide-ide kunci seperti Algoritma Shor dan Grover. Dalam dekade terakhir ada kemajuan besar dalam pengembangan prototipe komputer kuantum dengan perusahaan seperti IBM, Google dan Microsoft yang berinvestasi di bidang ini.

Penerapannya sudah dimulai di berbagai bidang termasuk kriptografi, penemuan obat, optimasi, kecerdasan buatan dan risiko keuangan sehingga menunjukkan potensi luas dari teknologi ini untuk masa depan.

Bagaimana dengan informasi diatas? Menarik bukan? Ikuti WEBAPP untuk terus dapatkan update artikel menarik mengenai pengembangan aplikasi dan juga web! Klik https://appkey.id/ agar tak ketinggalan seluruh artikel terbaru dan menarik mengenai teknologi serta pengembangan aplikasi setiap hari! Sampai jumpa lagi!