- Pendahuluan
Teori komputer kuantum pertama kali dicetuskan oleh
fisikawan dari Argonne National Laboratory sekitar 20 tahun lalu. Paul Benioff
merupakan orang pertama yang mengaplikasikan teori fisika kuantum pada dunia
komputer di tahun 1981.
Komputer kuantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah
fenomena mekanika kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk
melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan
bit; dalam komputer kuantum, hal ini dilakukan dengan qubit. Prinsip dasar
komputer kuantum adalah bahwa sifat kuantum dari partikel dapat digunakan untuk
mewakili data dan struktur data, dan bahwa mekanika kuantum dapat digunakan
untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk mengembangkan
komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan
prinsip kuantum.
- Pengoperasian Data Qubit
Qubit merupakan kuantum bit , mitra dalam komputasi kuantum
dengan digit biner atau bit dari komputasi klasik. Sama seperti sedikit adalah
unit dasar informasi dalam komputer klasik, qubit adalah unit dasar informasi
dalam komputer kuantum . Dalam komputer kuantum, sejumlah partikel elemental
seperti elektron atau foton dapat digunakan (dalam praktek, keberhasilan juga
telah dicapai dengan ion), baik dengan biaya mereka atau polarisasi bertindak
sebagai representasi dari 0 dan / atau 1. Setiap partikel-partikel ini dikenal
sebagai qubit, sifat dan perilaku partikel-partikel ini (seperti yang
diungkapkan dalam teori kuantum ) membentuk dasar dari komputasi kuantum. Dua
aspek yang paling relevan fisika kuantum adalah prinsip superposisi dan
Entanglement
- Entanglement
Merupakan fenomena yang dihasilkan dari mekanika kuantum dan
dimanfaatkan untuk teknologi komputer kuantum. Rumusannya, terdapat 2 buah atom
yang telah mendapatkan gaya tertentu, keduanya bisa masuk pada keadaan
entangled. Keadaan ini memungkinkan kedua atom-atom tersebut akan tetap
berhubungan walaupun jarak memisahkan keduanya. Ini dibuktikan dengan sebuah
analogi yang menggambarkan sepasang manusia yang memiliki telepati yang jika
salah satu dicubit maka yang lain akan merasakan sakit juga. Perlakuan
terhadapa salah satu atom akan mempengaruhi keadaan atom yang menjadi
pasangannya. Sikon ini sungguh cepat dan seakan-akan mengalahkan kecepatan
cahaya! .Komunikasi menggunakan komputer kuantum kecepatannya sangat tinggi,
sehingga terlihat seakan-akan mengalahkan kecepatan cahaya.
- Quantum Gates
Dalam komputasi kuantum dan khususnya model rangkaian
perhitungan kuantum, quantum gates (gerbang logika kuantum) adalah dasar
kuantum sirkuit operasi pada sejumlah kecil qubit. Mereka adalah blok bangunan
sirkuit kuantum, seperti gerbang logika klasik adalah untuk sirkuit digital
konvensional.
Tidak seperti banyak gerbang logika klasik, gerbang logika kuantum bersifat reversibel. Namun, komputasi klasik dapat dilakukan dengan menggunakan hanya gerbang reversibel. Misalnya, gerbang Toffoli reversibel dapat melaksanakan semua fungsi Boolean. Gerbang ini memiliki setara kuantum langsung, menunjukkan bahwa sirkuit kuantum dapat melakukan semua operasi yang dilakukan oleh sirkuit klasik.
Gerbang logika kuantum diwakili oleh matriks kesatuan. Gerbang logika kuantum yang paling umum beroperasi pada ukuran satu atau dua qubit, seperti yang umum gerbang logika klasik beroperasi pada satu atau dua bit. Ini berarti bahwa sebagai matriks, gerbang kuantum dapat dijelaskan oleh 2 × 2 atau 4 × 4 matriks kesatuan.