 |
| (Sumber: Joseptsteinberg.com) |
Komputasi dengan mesin memiliki sejarah yang sangat panjang, mulai dari zaman kuno hingga penggunaan sempoa. Baru-baru ini, pada paruh pertama abad ke-20, komputer listrik memulai ledakan daya komputasi secara eksponensial yang berlanjut hingga hari ini.
Jadi, selama beberapa dekade terakhir daya komputasi telah berlipat ganda setiap 18 bulan, yang berarti empat kali lipat setiap 36 bulan dan seterusnya, peningkatan eksponensial yang lebih dikenal sebagai hukum Moore, dinamai menurut Gordon Moore, salah satu pendiri raksasa microchip Intel, yang pertama kali meramalkannya.
Semua komputer modern bekerja menurut model yang sama, yang dikenal sebagai mesin Turing. Mesin Turing adalah model matematis yang menggambarkan setiap perhitungan yang dapat dilakukan pada komputer biasa. Untuk alasan ini juga dikenal sebagai 'Komputer Universal'.
Namun, justru pada titik inilah komputer kuantum mematahkan tradisi. Memang, mereka bisa mengeksekusi algoritma yang tidak bisa dijalankan di mesin Turing manapun. Banyak dari algoritme ini membuat masalah yang membutuhkan waktu yang sangat lama bagi komputer 'normal' untuk menjalankannya menjadi lebih mudah dipecahkan.
Cara kerja komputer kuantum adalah dengan memanfaatkan partikel kecil yang mematuhi hukum mekanika kuantum dan dengan demikian dapat berada di banyak keadaan pada waktu yang bersamaan. Sedangkan komputer saat ini bekerja dengan transistor yang hanya dapat mengadopsi nilai biner 0 atau 1 (juga dikenal sebagai 'bit'), komputer kuantum dapat berada di 'status 0' dan 'status 1' pada waktu yang sama dan pada tingkat yang berbeda. Jika kita memiliki banyak bit, maka pada komputer klasik (normal), mereka dapat, misalnya, berada dalam keadaan seperti 01101110. Namun, pada komputer kuantum, mereka dapat berada dalam keadaan superposisi, misalnya 011100011 dan 011110010. Beberapa bit digabungkan dalam 'superposisi' semacam itu adalah konsep yang juga dikenal sebagai 'keterikatan'.
Superposisi ini penting untuk jenis algoritme baru. Sebagai contoh, pertimbangkan bahwa Anda diberi tabel dengan n entri yang banyak dan Anda perlu menemukan entri tertentu. Anda harus melalui setiap entri ini sampai Anda menemukan yang Anda cari – dan inilah yang akan dilakukan oleh komputer klasik. Oleh karena itu, diperlukan rata-rata n/2 langkah untuk menemukan entri tertentu
Komputer kuantum, bagaimanapun, akan membangun superposisi dari semua entri dalam database, dan kemudian beroperasi pada elemen-elemen ini. Itu kemudian akan melakukan pengukuran yang, setelah beberapa kali berjalan, akan memberikan hasil elemen yang dicari dalam database. Rata-rata hanya membutuhkan langkah untuk menemukan hasilnya. Algoritma ini dikenal sebagai algoritma 'pencarian Grover'. Tidak ada algoritma klasik yang dapat mencapai ini.
Namun, komputer kuantum juga bisa berbahaya. Sebagian besar metode enkripsi modern mengandalkan prinsip bahwa memfaktorkan bilangan besar sangat sulit. Jadi, jika seseorang dapat memfaktorkan angka dengan cepat, komunikasi yang dianggap aman saat ini tiba-tiba akan berhenti. Namun inilah yang dapat dilakukan oleh komputer kuantum.
Komunikasi antara Anda dan bank Anda, antara badan intelijen atau jaringan aktivis, dan hampir semua informasi rahasia yang sampai saat ini aman tiba-tiba dapat diakses oleh siapa saja yang memiliki komputer kuantum.
Implikasi dari hal ini sangat besar, belum lagi bahwa waktu yang kita perlukan untuk beralih ke jenis enkripsi baru akan cukup lama sehingga selama berbulan-bulan, mungkin bertahun-tahun, pada dasarnya tidak akan ada metode komunikasi yang aman di mana pun di dunia. Periode.
Nyatanya, sekarang tampaknya kita berada di ambang mesin pemecah enkripsi yang persis seperti itu. Hambatan utama dalam membangun komputer kuantum sejauh ini adalah bahwa keadaan kuantum sangat, sangat rumit. Segala bentuk interaksi dengan lingkungan dapat mengganggu mereka dan membuat mereka tidak dapat digunakan. Lebih buruk lagi, semakin banyak keadaan yang kita miliki bersama, semakin cepat mereka menjadi tidak dapat digunakan - sebuah fenomena yang dikenal sebagai 'dekoherensi' ('koherensi' adalah nama lain untuk superposisi).
Namun, sebuah tim di California kini telah mengumumkan bahwa mereka mungkin dapat mematikan beberapa interaksi ini hampir sepenuhnya. John Martinis dari UCSB mengatakan ini kepada BBC News: “Ini masalah yang telah saya pikirkan selama tiga atau empat tahun sekarang, bagaimana mematikan interaksi. Sekarang kami telah menyelesaikannya, dan itu bagus – tetapi ada banyak hal lain yang harus kami lakukan.” Solusi untuk masalah ini telah dihindari para peneliti selama lebih dari satu dekade, sehingga, tidak mengherankan, upaya penelitian yang dilakukan oleh kelompok Prof Martinis dinobatkan sebagai terobosan tahun ini oleh jurnal Science.
Jika metode mereka untuk mematikan interaksi ini ternyata benar-benar menyeluruh seperti yang diyakini saat ini, maka kita mungkin akan segera membangun komputer yang kuat ini. Namun, jangan membuang Intel atau AMD Anda dulu. Mereka mungkin masih berguna dalam hubungannya dengan perangkat kuantum selama bertahun-tahun yang akan datang. (Red)
