Saturday 26 December 2015

Komputer Quantum 7 Qubit , Komputer terhebat sejagad

21:20

Komputer kuantum ini super computer yang menggunakan prinsip ‘fisika kuantum’. Computer ini menggunakan processor D-Wave yang memperlihatkan pemanfaatan efek yang disebut dengan terowongan kuantum. Membuat super computer ini dapat memecahkan beberapa jenis masalah matematika hanya sepersekian detik. 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). Computer ini tidak menggunakan Bits tetapi tetapi QuBits (Quantum Bits). 
Qubit ini adalah blok bangunan dari komputer kuantum, yang akan menawarkan keuntungan sangat besar untuk mencari database yang luas, cracking enkripsi modern, dan pemodelan sistem skala atom seperti molekul biologis dan obat-obatan. Sebuah komputer kuantum mendapatkan kemampuannya dengan memanfaatkan sifat-sifat kuantum tertentu dari atom ataupun nukleus yang memungkinkan mereka bekerja bersama sebagai suatu bit kuantum, atau "qubit", yang berfungsi sebagai prosesor sekaligus sebagai memori pada waktu yang sama. Dengan  mengarahkan interaksi-interaksi di antara  qubit-qubit, sementara mereka terus diisolasikan dari lingkungan eksternal. Para ilmuwan berhasil membuat sebuah komputer kuantum menjalankan kalkulasi-kalkulasi tertentu, seperti pemfaktoran, dengan kecepatan yang secara eksponensial lebih tinggi dibandingkan  komputer konvensional. Bila kita menggunakan komputer konvensional untuk melakukan pemfaktoran bilangan-bilangan besar, setiap penambahan digit akan melipatduakan waktu yang dibutuhkan untuk menemukan faktor-faktornya. Sebaliknya, waktu untuk melakukan pemfaktoran dengan menggunakan komputer kuantum hanya akan bertambah panjang secara konstan bila sebuah digit ditambahkan ke bilangan yang akan difaktorkan tersebut. Salah satu kegunaan lain computer ini adalah untuk memecahkan sebuah kode rahasia, seperti password misalnya, bergantung pada banyaknya digit yang harus dihitung. Makin sedikit jumlah digitnya, makin mudah. Makin banyak, tentu makin sulit. Katanya kalau digitnya misalnya sudah mencapai 140 digit, maka untuk menemukan kombinasinya perlu waktu milyaran tahun bagi komputer biasa untuk menemukannya! Nah bagi Komputer Kuantum, ini bisa dipecahkan dalam waktu, beberapa puluh menit saja. Mungkin nanti dengan teknologi kuantum kita bisa juga untuk melihat secara detail seperti apa sebenarnya bentuk dan pergerakan atom. Atau memahami dengan lebih jelas tentang mekanika seluruh galaksi dan alam semesta. Mungkin juga akan mempermudah penciptaan energi fusi nuklir yang dahsyat dan aman. Memprediksi cuaca secara akurat, berbulan-bulan sebelumnya. Dan tentu saja, Artificial Intelligence yang lebih baik.
http://cellcompb.files.wordpress.com/2012/06/5quantumcomputer.jpg
Akses kecepatan computer ini yaitu 3.600 kali lebih cepat dari computer konveksional. Secara efektif, komputer super ini bisa mencoba semua solusi yang mungkin dalam waktu bersamaan, dan memilih yang terbaik. Sekedarr info computer ini dihargai senilai US$ 15 juta atau setara dengan 146 miliyar rupiah. Waaaaww…. Berapa kali lipat dari harga computer umum yang sekarang yaa??
Ini adalah salahsatu contohnya yang paling kompleks

Computer ini akan segera diinstal di fasilitas Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA), dan akan dipakai bersama oleh Google dan ilmuwan lain. Google ingin menggunakan fasilitas Ames Research Center milik NASA yang terletak di California, untuk mengetahui bagaimana komputasi kuantum bisa memajukan teknik belajar mesin dan kecerdasan buatan, termasuk untuk mengenali suara. Para peneliti dari universitas juga punya porsi waktu 20 persen melalui Universities Space Research Agency (USRA)
Dulu pada saat komputer kali pertama diperkenalkan orang tidak akan mengira bahwa suatu saat komputer yang berukuran besar bisa diberada diatas meja dan ditenteng kemana kita pergi. Bahkan generasi palmtop sudah bisa tampil di atas telapak tangan.
Beberapa waktu lalu para ilmuwan di Pusat Penelitian di Almaden telah  berhasil  menjalankan  kalkulasi  komputer-kuantum yang paling rumit hingga  saat  ini. Mereka  berhasil  membuat  seribu triliun  molekul yang didesain khusus dalam sebuah tabung menjadi sebuah komputer  kuantum 7-qubit  yang  mampu  memecahkan  sebuah versi sederhana perhitungan  matematika  yang  merupakan  inti dari banyak di antara sistem kriptografis pengamanan data (data security cryptographic system).
Keberhasilan ini memperkuat keyakinan bahwa suatu saat komputer-komputer kuantum akan mampu memecahkan problem yang demikian kompleks  yang selama ini tidak mungkin dapat dipecahkan oleh superkomputer-superkomputer yang paling hebat meski dalam tempo jutaan tahun  sekalipun.
Dalam  edisi  jurnal  ilmiah  Nature  yang  terbit  beberapa waktu lalu, sebuah tim bersama-sama mahasiswa tingkat graduate dari  Unversitas Stanford melaporkan demonstrasi pertama dari "Algoritma Shor" sebuah metode yang dikembangkan tahun 1994 oleh ilmuwan AT&T  Peter Shor untuk menggunakan komputer kuantum yang futuristis untuk menemukan faktor-faktor dari sebuah bilangan. Bilangan-bilangan yang diperkalikan satu dengan yang lain  untuk  memperoleh  bilangan  asli.  Saat ini, pemfaktoran (factoring) sebuah bilangan besar masih terlalu sulit bagi komputer konvensional meskipun begitu mudah untuk  diverifikasi. Itulah sebabnya pemfaktoran bilangan besar ini banyak digunakan dalam metode kriptografi untuk melindungi data.
Sebuah komputer kuantum mendapatkan kemampuannya dengan memanfaatkan sifat-sifat kuantum tertentu dari atom ataupun nukleus yang memungkinkan mereka bekerja bersama sebagai suatu bit kuantum, atau "qubit", yang berfungsi sebagai prosesor sekaligus sebagai memori pada waktu yang sama. Dengan  mengarahkan interaksi-interaksi di antara  qubit-qubit, sementara mereka terus diisolasikan dari lingkungan eksternal. Para ilmuwan berhasil membuat sebuah komputer kuantum menjalankan kalkulasi-kalkulasi tertentu, seperti pemfaktoran, dengan kecepatan yang secara eksponensial lebih tinggi dibandingkan  komputer konvensional. Bila kita menggunakan komputer konvensional untuk melakukan pemfaktoran bilangan-bilangan besar, setiap penambahan digit akan melipatduakan waktu yang dibutuhkan untuk menemukan faktor-faktornya. Sebaliknya, waktu untuk melakukan pemfaktoran dengan menggunakan komputer kuantum hanya akan bertambah panjang secara konstan bila sebuah digit ditambahkan ke bilangan yang akan difaktorkan tersebut.
Sebagai contoh  Algoritma Shor yang paling sederhana adalah menemukan faktor-faktor untuk  bilangan  15,  di mana membutuhkan sebuah komputer kuantum dengan tujuh qubit.  Para  ahli  kimia mendesain dan menciptakan sebuah molekul yang memiliki tujuh putaran nukleus. Nukleus dari lima atom fluorin dan dua atom karbon yang dapat berinteraksi satu dengan yang lain sebagai qubit, dapat diprogram dengan menggunakan denyut-denyut  frekuensi radio dan dapat dideteksi melalui peralatan resonansi  magnetis nuklir (nuclear magnetic resonance, atau NMR) yang mirip dengan yang banyak digunakan di rumah-rumah sakit dan laboratorium-laboratorium kimia.
Para  ilmuwan IBM mengontrol sebuah tabung kecil (vial) yang berisikan satu miliar-miliar  (10  pangkat 18) dari molekul-molekul ini untuk mengeksekusi algoritma Shor dan mengidentifikasikan secara tepat 3 dan 5 sebagai faktor 15.  Meskipun jawaban  ini  mungkin kelihatan sangat sepele, kontrol yang dibutuhkan untuk  mengatur  tujuh  putaran  dalam kalkulasi ini menjadikan komputasi kuantum  ini  komputasi yang paling rumit yang pernah dijalankan hingga saat ini.
Potensi perkomputeran kuantum (quantum computing) demikian besar serta  kemajuan-kemajuan  yang  telah  dicapai  beberapa waktu terakhir ini sangatlah  menggembirakan,. Namun demikian tentu saja kita  masih  harus menunggu bertahun-tahun lagi sebelum  dapat melihat komputer kuantum tersedia secara komersial.  Komputer-komputer kuantum berbasis NMR ini masih merupakan eksperimen di laboratorium. Aplikasi-aplikasi perkomputeran kuantum yang pertama mungkin  nanti akan berupa co-processor yang fungsinya sangat spesifik, seperti memecahkan soal-soal matematika yang sulit, membuat model sistem-sistem  kuantum dan melakukan pencarian yang tidak terstruktur (unstructured  searches). Pengolahan kata atau pekerjaan-pekerjaan perkantoran mungkin akan lebih mudah dijalankan oleh komputer PC yang ada saat ini.
Demonstrasi algoritma Shor yang  dilakukan IBM juga memperlihatkan manfaat dari eksperimen-eksperimen dengan komputer kuantum, sebuah pendekatan yang dirintis secara sendiri-sendiri di tahun 1990-an oleh Chuang  dan  Neil  Gershenfield  di MIT dan oleh David Cory dan rekan-rekan sejawatnya  juga  di  MIT.  Eksperimen NMR tersebut merangsang para ilmuan lainnya untuk mengembangkan perangkat-perangkat dasar yang dapat digunakan di banyak komputer-komputer kuantum di masa datang.
Sementara  NMR  akan  terus  menjadi  sarana  penunjang  bagi  pengembangan perangkat   dan  teknik-teknik  perkomputeran  kuantum,  mengembangkan dan mensintesiskan  molekul-molekul  dengan jumlah qubits lebih dari tujuh akan sangat  sulit.  Oleh  sebab  itu,  percobaan-percobaan  baru  di IBM dan di tempat-tempat  lain  tengah  diarahkan  untuk  mengembangkan  sistem-sistem perkomputeran  kuantum  yang dapat dengan lebih mudah ditingkatkan skalanya untuk  menangani  jumlah   qubit  yang  besar  yang  dibutuhkan  untuk aplikasi-aplikasi  praktis.  Salah  satu  pilihan  yang  potensial saat ini adalah perputaran elektron (electron spin) yang dikungkung (confined) dalam sebuah  nanostruktur  semikonduktor  (sering  disebut titik kuantum, atau " quantum dot"), perputaran nuklir yang diasosiasikan dengan ketidakmurnian (impurity)  dalam  sebuah  semikonduktor,  dan  flux elektronis dan magnetis melalui  superkonduktor.  Sementara  itu,  implementasi atom dan optik juga terus dievaluasi.

Written by

We are Creative Blogger Theme Wavers which provides user friendly, effective and easy to use themes. Each support has free and providing HD support screen casting.

0 comments:

Post a Comment

 

© 2010 Fandypedia. All rights resevered. Designed by Templateism

Back To Top