Mengenal Quantum Computing, Teknologi Komputer Terkini!

Ivander Hanson Setyawan
4 min readJun 2, 2023
Image Source: https://www.livescience.com/quantum-computing

Apa itu Quantum Computing?

Quantum Computing adalah teknologi komputasi yang memanfaatkan hukum mekanika kuantum untuk memecahkan masalah yang terlalu rumit untuk komputer klasik.

Pemerintah dan industri di berbagai negara berkomitmen untuk mengembangkan Quantum Computing. Salah satunya, Amerika Serikat yang meluncurkan National Quantum Initiative Act pada tahun 2018 untuk mempercepat penelitian dan pengembangan dalam bidang Quantum Computing. Perusahaan seperti IBM, Google, dan Microsoft juga telah membuat kemajuan dalam pembuatan dan pengoperasian Quantum Computer yang stabil.

Komputer kuantum sangat berbeda dengan komputer klasik yang telah ada selama lebih dari setengah abad. Berikut pembahasan tentang teknologi transformatif ini.

Mengapa Kita Membutuhkan Quantum Computing?

Quantum Computing merupakan inovasi dalam dunia teknologi komputer yang menerapkan prinsip-prinsip teori kuantum. Prinsip-prinsip dalam teori kuantum seperti superposisi dan belitan memungkinkan Quantum Computing untuk memproses informasi secara paralel dan menyelesaikan beberapa masalah dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan komputer klasik.

Penulisan informasi pada teknologi komputasi yang ada pada komputer klasik sekarang hanya terbatas menggunakan kode biner 1 atau 0 yang dikenal dengan sebutan bits.

Sementara itu, Quantum Computing memungkinkan kode biner 1 dan 0 dipakai bersamaan yang dinamakan qubits. Baik bits maupun qubits, keduanya dapat digunakan pada Quantum Computing.

Intinya, pekerjaan-pekerjaan yang sulit atau bahkan mustahil untuk dikerjakan menggunakan komputer klasik dapat diselesaikan dengan menggunakan Quantum Computing.

Image Source: https://medium.com/@kareldumon/the-computational-power-of-quantum-computers-an-intuitive-guide-9f788d1492b6

Bagaimana Cara Kerja Quantum Computing?

Dalam dunia komputasi yang semakin maju, komputer klasik telah berperan besar dalam teknologi informasi yang kita kenal saat ini. Prosesor klasik menggunakan bits untuk melakukan operasinya. Sementara itu, Quantum Computing menggunakan qubits untuk menjalankan algoritma Quantum Computing. Berikut merupakan detail cara kerja Quantum Computing.

Superfluida: Prosesor komputer kuantum harus memiliki suhu yang sangat dingin agar dapat bekerja dengan baik. Suhu yang dibutuhkan adalah sekitar seperseratus derajat di atas nol mutlak. Untuk mencapai suhu tersebut, komputer kuantum menggunakan superfluida berpendingin super untuk membuat sebuah superkonduktor elektron.

Image Source: https://www.researchgate.net/figure/Examples-of-analog-quantum-simulation-of-quantum-phase-transitions-using-ultracold_fig1_26864026

Superkonduktor: Pada suhu yang sangat rendah, materi tertentu dalam prosesor komputer kuantum akan menunjukkan sebuah efek mekanika kuantum, yaitu elektron bergerak tanpa adanya hambatan. Hal ini yang membuat elektron-elektron tersebut bekerja sebagai superkonduktor (qubits).

Image Source: https://byjus.com/physics/quantum-tunnelling/

Kontrol: Komputer kuantum menggunakan Persimpangan Josephson untuk mengontrol qubits, yaitu dengan cara menembakkan foton dengan gelombang mikro ke qubits. Cara ini membuat qubits dapat dikontrol, begitu juga dengan informasi kuantum di dalamnya.

Image Source: https://news.mit.edu/2020/generating-photons-communication-quantum-computing-system-1007

Superposisi: Qubits menempatkan informasi kuantum yang dimilikinya ke dalam keadaan superposisi. Superposisi qubits adalah konsep dalam mekanika kuantum di mana sebuah qubits dapat berada dalam beberapa keadaan secara bersamaan, seperti 0 dan 1 pada saat yang sama. Ini memungkinkan qubits untuk menyimpan informasi yang lebih kompleks daripada bits dalam komputer klasik. Ketika qubits dalam superposisi diukur, hanya ada satu keadaan yang muncul antara 0 atau 1.

Belitan (Entanglement): Belitan adalah efek mekanika kuantum yang menghubungkan perilaku dua qubits yang terpisah. Saat dua qubits terbelit, perubahan pada satu qubits berdampak langsung pada qubits lainnya. Algoritma kuantum memanfaatkan hubungan tersebut untuk menemukan solusi untuk masalah yang kompleks.

Image Source: https://www.researchgate.net/figure/Illustration-of-a-bit-and-qubit-Left-A-bit-can-take-a-value-of-0-or-1-with-100_fig5_344971320

Kemampuan sebuah komputer kuantum berbanding lurus dengan jumlah qubits- nya. Semakin banyak jumlah qubits pada sebuah komputer kuantum, maka kemampuannya dalam memproses informasi pun semakin meningkat.

Apa Manfaat Penggunaan Quantum Computing?

Teknologi Quantum Computing akan sangat membantu bagi para ahli dan ilmuwan di berbagai bidang dalam melahirkan inovasi-inovasi yang bermanfaat bagi masyarakat. Quantum Computing juga dapat digunakan oleh perusahaan untuk memecahkan masalah optimisasi kompleks yang melibatkan faktor-faktor seperti rute pengiriman barang, perencanaan produksi, dan penjadwalan.

Dengan kemampuan qubits-nya , Quantum Computing dapat menghasilkan solusi yang lebih efisien dan optimal dalam waktu yang lebih singkat. Dengan demikian, kita dapat melihat bahwa Quantum Computing adalah teknologi yang transformatif dan menjanjikan. Dengan terus menggali potensinya, Quantum Computing akan membawa kita ke era baru komputasi yang dapat membuka peluang baru, memecahkan masalah yang sulit, dan menghadirkan inovasi baru. Mari kita terus ikuti perkembangan Quantum Computing dan siap untuk menghadapi masa depan yang dipenuhi dengan teknologi Quantum Computing.

--

--