Quantum Computing

Komputasi kuantum menggunakan partikel subatomik, seperti elektron atau foton. Bit kuantum, atau qubit, memungkinkan partikel-partikel ini berada dalam lebih dari satu keadaan (yaitu, 1 dan 0) pada waktu yang sama.

Secara teoritis, qubit yang terhubung dapat "mengeksploitasi interferensi antara keadaan kuantum yang mirip gelombang untuk melakukan perhitungan yang mungkin membutuhkan waktu jutaan tahun."

Komputer klasik saat ini menggunakan aliran impuls listrik (1 dan 0) secara biner untuk menyandikan informasi dalam bentuk bit. Hal ini membatasi kemampuan pemrosesan mereka, dibandingkan dengan komputasi kuantum.

Poin-poin Utama

• Komputasi kuantum menggunakan fenomena dalam fisika kuantum untuk menciptakan cara baru dalam komputasi.
• Komputasi kuantum melibatkan qubit. 
• Tidak seperti bit komputer biasa, yang bisa bernilai 0 atau 1, sebuah qubit bisa ada dalam keadaan multidimensi.
• Kekuatan komputer kuantum tumbuh secara eksponensial dengan semakin banyaknya qubit.
• Komputer klasik yang menambahkan lebih banyak bit dapat meningkatkan daya hanya secara linear.

Memahami Komputasi Kuantum

Bidang komputasi kuantum muncul pada tahun 1980-an. Ditemukan bahwa masalah komputasi tertentu dapat ditangani secara lebih efisien dengan algoritma kuantum dibandingkan dengan algoritma klasik.

Komputasi kuantum memiliki kemampuan untuk menyaring sejumlah besar kemungkinan dan mengekstrak solusi potensial untuk masalah dan tantangan yang kompleks. Jika komputer klasik menyimpan informasi sebagai bit dengan angka 0 atau 1, komputer kuantum menggunakan qubit. Qubit membawa informasi dalam keadaan kuantum yang melibatkan 0 dan 1 secara multidimensi.

Potensi komputasi yang begitu besar dan ukuran pasar yang diproyeksikan untuk penggunaannya telah menarik perhatian beberapa perusahaan terkemuka. Perusahaan-perusahaan tersebut antara lain IBM, Microsoft, Google, D-Waves Systems, Alibaba, Nokia, Intel, Airbus, HP, Toshiba, Mitsubishi, SK Telecom, NEC, Raytheon, Lockheed Martin, Rigetti, Biogen, Volkswagen, dan Amgen.

Penggunaan dan Manfaat Komputasi Kuantum

Komputasi kuantum dapat berkontribusi besar dalam bidang keamanan, keuangan, urusan militer dan intelijen, desain dan penemuan obat, desain kedirgantaraan, utilitas (fusi nuklir), desain polimer, pembelajaran mesin, kecerdasan buatan (AI), pencarian Big Data, dan manufaktur digital.

Komputer kuantum dapat digunakan untuk meningkatkan keamanan berbagi informasi. Atau untuk meningkatkan radar dan kemampuannya untuk mendeteksi rudal dan pesawat terbang. Bidang lain di mana komputasi kuantum diharapkan dapat membantu adalah lingkungan dan menjaga kebersihan air dengan sensor kimia.

Berikut adalah beberapa manfaat potensial dari komputasi kuantum:

• Institusi keuangan dapat menggunakan komputasi kuantum untuk merancang portofolio investasi yang lebih efektif dan efisien untuk klien ritel dan institusi. Mereka dapat fokus untuk menciptakan simulator perdagangan yang lebih baik dan meningkatkan deteksi penipuan.
• Industri perawatan kesehatan dapat menggunakan komputasi kuantum untuk mengembangkan obat baru dan perawatan medis yang ditargetkan secara genetik. Komputasi kuantum juga dapat mendukung penelitian DNA yang lebih maju.
• Untuk keamanan online yang lebih kuat, komputasi kuantum dapat membantu merancang enkripsi data yang lebih baik dan cara-cara untuk menggunakan sinyal cahaya untuk mendeteksi penyusup dalam sistem.
• Komputasi kuantum dapat digunakan untuk merancang pesawat terbang dan sistem perencanaan lalu lintas yang lebih efisien dan lebih aman.

Menurut penelitian Gartner, terdapat sebanyak 40% perusahaan besar berencana membuat inisiatif seputar komputasi kuantum pada tahun 2025.

Fitur Komputasi Kuantum

Superposisi dan keterikatan adalah dua fitur fisika kuantum yang menjadi dasar komputasi kuantum. Kedua fitur ini memberdayakan komputer kuantum untuk menangani operasi dengan kecepatan yang secara eksponensial lebih tinggi daripada komputer konvensional dan dengan konsumsi energi yang jauh lebih sedikit.

Superposisi

Menurut IBM, apa yang bisa dilakukan oleh sebuah qubit itulah yang luar biasa dibanding qubit itu sendiri. Qubit menempatkan informasi kuantum yang dikandungnya ke dalam keadaan superposisi. Ini mengacu pada kombinasi dari semua kemungkinan konfigurasi qubit. "Kelompok-kelompok qubit dalam superposisi dapat menciptakan ruang komputasi yang kompleks dan multidimensi. Masalah-masalah yang kompleks dapat direpresentasikan dengan cara-cara baru dalam ruang-ruang ini."

Keterikatan

Keterikatan merupakan bagian integral dari daya komputasi kuantum. Pasangan qubit dapat dibuat menjadi terjerat. Ini berarti bahwa dua qubit kemudian ada dalam satu keadaan. Dalam keadaan seperti itu, mengubah satu qubit secara langsung memengaruhi qubit lainnya dengan cara yang dapat diprediksi.

Algoritma kuantum dirancang untuk memanfaatkan hubungan ini untuk memecahkan masalah yang kompleks. Meskipun menggandakan jumlah bit dalam komputer klasik menggandakan daya pemrosesannya, menambahkan qubit menghasilkan peningkatan eksponensial dalam daya dan kemampuan komputasi.

Dekoherensi

Dekoherensi terjadi ketika perilaku kuantum qubit meluruh. Keadaan kuantum dapat terganggu seketika oleh getaran atau perubahan suhu. Hal ini dapat menyebabkan qubit keluar dari superposisi dan menyebabkan kesalahan dalam komputasi. Sangatlah penting bahwa qubit dilindungi dari gangguan seperti itu, misalnya, lemari es super dingin, isolasi, dan ruang vakum.

Keterbatasan Komputasi Kuantum

Komputasi kuantum menawarkan potensi yang sangat besar untuk pengembangan dan pemecahan masalah di banyak industri. Namun, saat ini, komputasi kuantum memiliki keterbatasan.

• Dekoherensi, atau peluruhan, dapat disebabkan oleh gangguan sekecil apa pun dalam lingkungan qubit. Hal ini mengakibatkan runtuhnya komputasi atau kesalahan pada komputasi tersebut. Seperti disebutkan di atas, komputer kuantum harus dilindungi dari semua gangguan eksternal selama tahap komputasi.
• Koreksi kesalahan selama tahap komputasi belum disempurnakan. Hal itu membuat komputasi berpotensi tidak dapat diandalkan. Karena qubit bukanlah bit data digital, mereka tidak dapat memanfaatkan solusi koreksi kesalahan konvensional yang digunakan oleh komputer klasik.
• Mengambil hasil komputasi dapat merusak data. Pengembangan seperti algoritma pencarian basis data tertentu yang memastikan bahwa tindakan pengukuran akan menyebabkan keadaan kuantum terdekomposisi menjadi jawaban yang benar sangat menjanjikan.
• Keamanan dan kriptografi kuantum belum sepenuhnya berkembang.
• Kurangnya jumlah qubit membuat komputer kuantum tidak dapat memenuhi potensinya untuk penggunaan yang berdampak besar. Para peneliti belum menghasilkan lebih dari 128, pada 2019.

Menurut pemimpin energi global Iberdola, "komputer kuantum harus memiliki hampir tidak ada tekanan atmosfer, suhu lingkungan yang mendekati nol absolut (-273 ° C) dan isolasi dari medan magnet bumi untuk mencegah atom-atom bergerak, bertabrakan satu sama lain, atau berinteraksi dengan lingkungan."

"Selain itu, sistem ini hanya beroperasi dalam jangka waktu yang sangat singkat, sehingga informasi menjadi rusak dan tidak dapat disimpan, sehingga semakin sulit untuk memulihkan data."

Komputer Kuantum vs Komputer Klasik

Komputer kuantum memiliki struktur yang lebih mendasar daripada komputer klasik. Mereka tidak memiliki memori atau prosesor. Yang digunakan oleh komputer kuantum hanyalah sekumpulan qubit superkonduktor.

Komputer kuantum dan komputer klasik memproses informasi secara berbeda. Komputer kuantum menggunakan qubit untuk menjalankan algoritma kuantum multidimensi. Kekuatan pemrosesan mereka meningkat secara eksponensial saat qubit ditambahkan. Prosesor klasik menggunakan bit untuk mengoperasikan berbagai program. Kekuatannya meningkat secara linear seiring dengan bertambahnya bit yang ditambahkan. Komputer klasik memiliki daya komputasi yang jauh lebih sedikit.

Komputer klasik paling baik untuk tugas sehari-hari dan memiliki tingkat kesalahan yang rendah. Komputer kuantum ideal untuk tugas yang lebih tinggi, misalnya, menjalankan simulasi, menganalisis data (seperti untuk uji coba bahan kimia atau obat), membuat baterai hemat energi. Komputer ini juga dapat memiliki tingkat kesalahan yang tinggi.

Komputer klasik tidak membutuhkan perawatan ekstra khusus. Mereka mungkin menggunakan kipas internal dasar untuk menjaga agar tidak terlalu panas. Prosesor kuantum harus dilindungi dari getaran sekecil apa pun dan harus dijaga agar tetap sangat dingin. Cairan super dingin harus digunakan untuk tujuan itu.

Komputer kuantum lebih mahal dan sulit dibuat daripada komputer klasik.

Pada tahun 2019, Google mendemonstrasikan komputer kuantum yang dapat menyelesaikan masalah dalam hitungan menit yang membutuhkan waktu 10.000 tahun bagi komputer klasik.

Komputer Kuantum Dalam Pengembangan

Google

Google menghabiskan miliaran dolar untuk membangun komputer kuantum pada tahun 2029. Perusahaan ini membuka sebuah kampus di California yang disebut Google AI untuk membantunya mencapai tujuan ini. Setelah dikembangkan, Google dapat meluncurkan layanan komputasi kuantum melalui cloud.

IBM

IBM berencana untuk memiliki komputer kuantum 1.000 qubit pada tahun 2023. Untuk saat ini, IBM mengizinkan akses ke mesin-mesinnya untuk organisasi penelitian, universitas, dan laboratorium yang merupakan bagian dari Quantum Network.

Microsoft

Microsoft menawarkan akses ke teknologi kuantum kepada perusahaan-perusahaan melalui platform Azure Quantum.

Lainnya

Terdapat ketertarikan terhadap komputasi kuantum dan teknologinya dari perusahaan jasa keuangan seperti JPMorgan Chase dan Visa.

Pertanyaan yang sering Ditanyakan

Apa itu Komputasi Kuantum secara Sederhana?

Komputasi kuantum berkaitan dengan komputasi yang dilakukan oleh komputer kuantum. Dibandingkan dengan komputasi tradisional yang dilakukan oleh komputer klasik, komputer kuantum seharusnya dapat menyimpan lebih banyak informasi dan beroperasi dengan algoritme yang lebih efisien. Hal ini berarti dapat menyelesaikan tugas-tugas yang sangat kompleks dengan lebih cepat.

Seberapa Sulitkah Membangun Komputer Kuantum?

Membangun komputer kuantum membutuhkan waktu yang lama dan sangat mahal. Google telah bekerja membangun komputer kuantum selama bertahun-tahun dan telah menghabiskan miliaran dolar. Google berharap komputer kuantumnya siap pada tahun 2029.

Pada November 2022, Google mengumumkan sistem 433 qubit, diikuti setahun kemudian oleh IBM yang mengumumkan Condor, prosesor kuantum qubit superkonduktor 1.121 qubit. Pada saat itu, IBM mengeluarkan peta jalan 2033, mengatakan bahwa mereka menargetkan Blue Jay, sebuah sistem yang mampu mengeksekusi satu miliar gerbang di 2.000 qubit pada tahun 2033.

Berapa Harga Komputer Kuantum?

Komputer kuantum membutuhkan biaya miliaran untuk dibuat. Namun, pada tahun 2020, Shenzhen SpinQ Technology yang berbasis di Tiongkok berencana untuk menjual komputer kuantum desktop seharga $5.000 kepada konsumen untuk sekolah dan perguruan tinggi. Tahun sebelumnya, perusahaan ini telah mulai menjual komputer kuantum seharga $50.000.

Seberapa Cepat Komputer Kuantum?

Komputer kuantum berkali-kali lipat lebih cepat daripada komputer klasik atau superkomputer. Komputer kuantum Google yang sedang dikembangkan, Sycamore, dikatakan dapat melakukan perhitungan dalam 200 detik, dibandingkan dengan 10.000 tahun yang dibutuhkan oleh salah satu komputer tercepat di dunia, Summit milik IBM, untuk menyelesaikannya. IBM membantah klaim Google, dengan mengatakan bahwa superkomputernya dapat menyelesaikan perhitungan tersebut dalam 2,5 hari. Meski begitu, itu 1.000 kali lebih lambat dari mesin kuantum Google.

Kesimpulan

Komputasi kuantum sangat berbeda dengan komputasi klasik. Komputasi kuantum menggunakan qubit, yang bisa bernilai 1 atau 0 pada saat yang bersamaan. Komputer klasik menggunakan bit, yang hanya bisa bernilai 1 atau 0.

Hasilnya, komputasi kuantum jauh lebih cepat dan lebih kuat. Hal ini diharapkan dapat digunakan untuk menyelesaikan berbagai tugas yang sangat kompleks dan berharga.

Meskipun saat ini masih memiliki keterbatasan, komputasi kuantum siap untuk digunakan oleh banyak perusahaan besar di berbagai industri.

Mulai Perjalanan Investasimu dengan Aman di Pluang!

Download aplikasi Pluang untuk investasi Saham AS, emas, ratusan aset kripto dan puluhan produk reksa dana mulai dari Rp5.000 dan hanya tiga kali klik saja!

Dengan Pluang, kamu bisa melakukan diversifikasi aset dengan mudah dan aman karena seluruh aset di Pluang sudah terlisensi dan teregulasi. Ayo, download dan investasi di aplikasi Pluang sekarang!