Komputasi kuantum adalah bidang studi yang berfokus pada pengembangan teknologi komputer berdasarkan prinsip-prinsip teori kuantum , yang menjelaskan sifat dan perilaku energi dan materi pada tingkat kuantum ( atom dan subatom ) . jika komputasi kuantum ini terus dikembangkan , komputasi ini akan menandai suatu kemajuan pesat dalam kemampuan komputasi yang jauh lebih besar daripada yang dari sempoa ke superkomputer modern , dengan kemampuan kinerja mencapai miliar kali lipat dan seterusnya . Pada dasarnya Komputer kuantum , mengikuti hukum fisika kuantum , akan mendapatkan kekuatan pemrosesan yang sangat besar melalui kemampuan untuk berada di beberapa keadaan komputasi , dan untuk melakukan tugas-tugas dengan menggunakan semua permutasi yang mungkin secara bersamaan . Pusat penelitian komputasi kuantum saat ini termasuk MIT , IBM , Oxford University , dan Los Alamos National Laboratory .
Unsur-unsur penting dari komputasi kuantum berasal dari Paul Benioff , bekerja di Argonne National Labs , pada tahun 1981 . Dia berteori komputer klasik beroperasi dengan beberapa prinsip kuantum mekanik . Tapi secara umum dapat diterima bahwa David Deutsch dari Universitas Oxford memberikan dorongan penting untuk penelitian komputasi kuantum . Pada tahun 1984 , ia berada di sebuah konferensi teori komputasi dan mulai bertanya-tanya tentang kemungkinan merancang sebuah komputer yang secara eksklusif berbasis pada aturan kuantum , kemudian menerbitkan makalah terobosan beberapa bulan kemudian .
Teori Kuantum
Pengembangan teori kuantum dimulai tahun 1900 dengan presentasi oleh Max Planck untuk Physical Society Jerman, di mana ia memperkenalkan gagasan bahwa energi ada di masing-masing unit (yang ia sebut "kuanta"). dan penelitian dilakukan lebih lanjut oleh sejumlah ilmuwan selama tiga puluh tahun berikutnya menyebabkan pemahaman modern teori kuantum.
Elemen penting dari teori kuantum
- Energi, seperti materi, terdiri dari unit diskrit, bukan semata-mata sebagai gelombang kontinu.
- partikel dasar dari kedua energi dan materi, tergantung pada kondisi, dapat berlaku seperti partikel atau gelombang.
- Pergerakan partikel dasar secara inheren acak, dan, dengan demikian, tidak dapat diprediksi.
- Pengukuran simultan dari dua nilai yang saling melengkapi, seperti posisi dan momentum dari partikel elementer, adalah lebih tepatnya satu
Pemrograman Kuantum
Mungkin bahkan lebih menarik daripada kekuatan semata-mata komputasi kuantum adalah kemampuan yang menawarkan untuk menulis program dalam cara yang sama sekali baru . Sebagai contoh, sebuah komputer kuantum bisa menggabungkan urutan pemrograman seperti " ambil semua superposisi dari semua perhitungan sebelumnya " - sesuatu yang tidak berarti dengan komputer klasik - yang akan memungkinkan cara yang sangat cepat untuk memecahkan masalah matematika tertentu , seperti faktorisasi jumlah besar .
Ada dua keberhasilan penting sejauh ini dengan pemrograman kuantum . Yang pertama terjadi pada tahun 1994 oleh Peter Shor , ( sekarang di AT & T Labs ) yang mengembangkan algoritma kuantum yang bisa memfaktorisasi bilangan besar . Ini berpusat pada sebuah sistem yang menggunakan teori bilangan untuk memperkirakan periodisitas dari urutan nomor besar . Terobosan besar lainnya terjadi dengan Lov Grover dari Bell Labs pada tahun 1996 , dengan algoritma yang sangat cepat yang terbukti menjadi yang tercepat untuk mencari melalui database yang tidak terstruktur . Algoritma ini sangat efisien yang hanya membutuhkan , rata-rata , sekitar N akar kuadrat ( di mana N adalah jumlah elemen ) pencarian untuk menemukan hasil yang diinginkan , sebagai lawan pencarian dalam komputasi klasik, yang pada kebutuhan rata-rata N / 2 pencarian .
Implementasi Komputasi Kuantum
D-wave System, Inc adalah perusahaan yang bergerak di bidang komputasi kuantum. D-wave Sistem mengumumkan D-Wave One, berlabel "komputer pertama komersial di dunia yang tersedia quantum computing" yang beroperasi pada 128 qubit chip set menggunakan komputasi kuantum untuk memecahkan masalah optimasi.
contohnya :
- Optimalisasi radiotherapy
- Deteksi objek
- Kompresi Video
- Machine learning
- Analisis Keuangan
- Verifikasi Software / Hardware dan Validasi
Sumber
No comments:
Post a Comment