Komputer Quantum

Komputer Quantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika quantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; dalam komputer quantum, hal ini dilakukan dengan qubit. Prinsip dasar komputer quantum adalah bahwa sifat quantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data, dan bahwa mekanika quantum dapat digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem quantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan prinsip quantum.

       Ide mengenai komputer quantum 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).

Pada awalnya Feynman mengemukakan idenya mengenai sistem quantum yang juga dapat melakukan proses penghitungan. Fenyman juga mengemukakan bahwa sistem ini bisa menjadi simulator bagi percobaan fisika quantum.

Selanjutnya para ilmuwan mulai melakukan riset mengenai sistem quantum tersebut, mereka juga berusaha untuk menemukan logika yang sesuai dengan sistem tersebut. Sampai saat ini telah dikemukaan dua algoritma baru yang bisa digunakan dalam sistem quantum yaitu algoritma shor dan algoritma grover.

      Walaupun komputer quantum masih dalam pengembangan, telah dilakukan eksperimen dimana operasi komputasi quantum dilakukan atas sejumlah kecil Qubit. Riset baik secara teoretis maupun praktik terus berlanjut dalam laju yang cepat, dan banyak pemerintah nasional dan agensi pendanaan militer mendukung riset komputer quantum untuk pengembangannya baik untuk keperluan rakyat maupun masalah keamanan nasional seperti kriptoanalisis.

Telah dipercaya dengan sangat luas, bahwa apabila komputer quantum dalam skala besar dapat dibuat, maka komputer tersebut dapat menyelesaikan sejumlah masalah lebih cepat daripada komputer biasa. Komputer quantum berbeda dengan komputer DNA dan komputer klasik berbasis transistor, walaupun mungkin komputer jenis tersebut menggunakan prinsip quantum mekanik. Sejumlah arsitektur komputasi seperti komputer optik walaupun menggunakan superposisi klasik dari gelombang elektromagnetik, namun tanpa sejumlah sumber quantum mekanik yang spesifik seperti keterkaitan, maka tak dapat berpotensi memiliki kecepatan komputasi sebagaimana yang dimiliki oleh komputer quantum.

.

Kesulitan dengan Komputer Quantum

     Kelemahan utama komputer quantum adalah sama kekuatannya: quantum decoherence. Perhitungan qubit dilakukan sementara fungsi gelombang quantum adalah dalam keadaan superposisi antara negara, yang adalah apa yang memungkinkan untuk melakukan perhitungan menggunakan kedua 1 & 0 negara secara bersamaan. Namun, ketika pengukuran dari jenis apa pun dibuat untuk sistem quantum, decoherence rusak dan fungsi gelombang runtuh menjadi negara tunggal. Oleh karena itu, komputer harus entah bagaimana terus membuat perhitungan ini tanpa memiliki pengukuran yang dilakukan sampai waktu yang tepat, ketika kemudian dapat keluar dari keadaan quantum, memiliki pengukuran yang dibutuhkan untuk membaca hasilnya, yang kemudian akan diteruskan ke seluruh sistem. 

     Persyaratan fisik memanipulasi sistem pada skala ini cukup besar, menyentuh alam superkonduktor, nanoteknologi, dan elektronik quantum, serta yang lain. Masing-masing itu sendiri merupakan bidang canggih yang masih sepenuhnya berkembang, jadi mencoba untuk menggabungkan mereka semua bersama-sama ke sebuah komputer quantum fungsional adalah tugas yang saya tidak terlalu iri siapa pun ... kecuali bagi orang yang akhirnya berhasil.