Komputasi Kuantum – Komputasi Masa Depan Lebih Cepat

Komputer telah menjadi bagian penting dari kehidupan kita dalam beberapa tahun terakhir; di sektor apa pun, apakah itu pendidikan atau demonstrasi ilmu luar angkasa, komputer digunakan di mana-mana, dan sekarang ini tidak mungkin melakukan pekerjaan apa pun tanpa mereka. Jadi, sejak komputer ditemukan, ukurannya menyusut dan kapasitasnya bertambah. Misalnya, Anda mungkin telah memperhatikan bahwa chip di ponsel cerdas Anda, yang pada tahun 2010 sebesar 1 GB, kini berukuran 1 terabyte. Alhasil, Anda bisa melihat betapa cepatnya teknologi berkembang.
Terlepas dari kenyataan bahwa komputer menjadi lebih kuat dari waktu ke waktu, komputer yang Anda gunakan saat ini masih memiliki beberapa batasan, seperti dan konsumsi daya. Ini membuka pintu bagi cara-cara komputasi baru untuk diperkenalkan.

Apa itu Komputasi Kuantum?

Komputasi kuantum adalah jenis komputasi yang menggunakan fenomena kuantum seperti superposisi dan belitan untuk melakukan perhitungan. Karena kemampuannya untuk dengan mudah menanyakan, memantau, menganalisis, dan bertindak berdasarkan data dari sumber mana pun, tren teknologi yang fantastis ini juga terlibat dalam menghindari penyebaran virus corona dan mengembangkan vaksin yang layak. Perbankan dan keuangan adalah industri lain di mana komputasi kuantum digunakan untuk mengendalikan risiko kredit, perdagangan frekuensi tinggi, dan deteksi penipuan.

Komputer Quantum – pendekatan berbeda untuk 0 dan 1

Di laptop atau komputer Anda sekarang 'bit' digunakan untuk perhitungan, di mana data disimpan dalam bentuk angka nol dan satu biner atau angka biner menggunakan bahasa mesin (Bahasa mesin ditulis dalam kode biner, yang hanya memiliki dua digit 0 dan 1 karena komputer hanya memahami sinyal biner yaitu 0 dan 1 dan rangkaian komputer yaitu rangkaian dalam kode biner karena komputer hanya memahami sinyal biner yaitu 0 dan 1 dan rangkaian dalam kode biner karena mengenalinya dan mengubah ke impuls listrik, dengan 0 menunjukkan mati dan 1 menunjukkan hidup.
Perangkat lunak apa pun dibuat untuk komputer, kemudian dikonversi ke bahasa mesin, dan ketika prosesor Anda mewarnai perangkat lunak apa pun, ia menggunakan bahasa mesin ini untuk menjalankan semua proses.

Komputer Kuantum: Teori dasar komputasi kuantum didasarkan pada atom, idenya melibatkan penggunaan Atom sebagai kalkulator mikro untuk menentukan 0(nol)s dan 1(Satu)s.

Setiap atom berputar secara alami, menurut fisika, dan putaran ini dapat berupa putaran ke atas atau ke bawah, yaitu ke atas dan ke bawah. Jika kita melihat teknologi digital, semuanya dipertahankan dalam bentuk 0 dan 1, yaitu putaran atom ke atas mungkin 1 dan putaran ke bawah bisa 0, tetapi jika putaran atom terdeteksi, itu akan menjadi 0. Jadi itu bisa di sisi atas dan bawah pada saat yang sama, itulah sebabnya disebut Qubit karena tidak sama dengan bit pada komputer biasa. Bit kuantum, juga dikenal sebagai qubit, berbeda dari bit karena informasi dalam bit dapat berbentuk 0 atau 1, sedangkan informasi dalam qubit dapat berbentuk 0 atau 1. baik dalam nilai 0 atau 1.

Jadi komputer yang melibatkan Quantum Basics untuk menghitung dan menyelesaikan perhitungan rumit kita menjadi Komputer Quantum.

Sebuah komputer kuantum 40 kubik dilaporkan memiliki kapasitas komputasi yang mirip dengan superkomputer saat ini dan kemampuan untuk menghitung data jauh lebih cepat daripada superkomputer saat ini.

Superkomputer kami sekarang tidak cukup super untuk masalah terbaru kami

Kami mengandalkan superkomputer untuk mengatasi sebagian besar masalah hingga sekarang. Ini adalah komputer tradisional yang sangat kuat dengan ribuan inti CPU dan GPU. Superkomputer, di sisi lain, tidak terlalu mahir dalam menangani jenis masalah tertentu yang tampak sederhana pada tampilan pertama. Inilah sebabnya mengapa komputer kuantum diperlukan.
sebagai contoh : Pertimbangkan skenario berikut: Anda perlu mendudukkan sepuluh orang yang rewel di pesta makan malam, dan hanya ada satu rencana tempat duduk yang sempurna dari semua kombinasi yang mungkin. Berapa banyak kombinasi berbeda yang harus Anda coba sebelum menentukan yang terbaik?
Menggunakan rumus faktorial N menjadi 3.628.800 yaitu 3 Juta kombinasi hanya untuk 10 orang.
Jadi, jika kita mendorong versi yang lebih besar dari masalah semacam ini, diperlukan solusi yang lebih andal dan hemat biaya.

Selain itu, superkomputer tidak memiliki memori kerja untuk menangani berbagai kombinasi situasi dunia nyata, versi yang lebih besar dari jenis masalah ini bahkan membingungkan superkomputer kami yang paling kuat.
Setiap kombinasi harus dianalisis satu per satu oleh superkomputer, yang mungkin memakan waktu lama.

Komputer kuantum lebih cepat

Komputer kuantum dapat mewakili masalah besar ini dalam ruang multidimensi besar yang diciptakan oleh komputer kuantum. Ini adalah sesuatu yang tidak dapat dilakukan oleh superkomputer tradisional.

Algoritme interferensi gelombang kuantum kemudian digunakan untuk menemukan solusi di bidang ini dan menerjemahkannya kembali ke bentuk yang dapat digunakan dan dimengerti

Pencarian Grover adalah algoritma kuantum menjanjikan yang menggunakan prinsip-prinsip ini. Asumsikan Anda perlu menemukan satu item dari daftar N. Pada komputer tradisional, Anda harus memeriksa rata-rata N/2 item, dan dalam kasus terburuk, Anda harus memeriksa semua N.
Pada komputer kuantum, pencarian Grover akan menemukan item setelah memeriksa kira-kira N. Ini menawarkan peningkatan yang signifikan dalam kecepatan pemrosesan dan penghematan waktu. Misalnya, Anda perlu menemukan satu item dari daftar satu triliun, dan setiap item membutuhkan satu mikrodetik untuk diperiksa:
Dengan cara ini, komputer tradisional akan memakan waktu sekitar satu minggu.
Ini akan memakan waktu sekitar 1 detik untuk komputer kuantum untuk menyelesaikannya.
Jadi mereka bagus untuk Masalah Optimasi.

Komputer kuantum akan mengubah lanskap keamanan data. Terlepas dari kenyataan bahwa komputer kuantum akan mampu memecahkan banyak skema enkripsi saat ini, diharapkan mereka akan mengembangkan alternatif anti-retas.

Komputer kuantum Google "Sycamore" menyelesaikan perhitungan dalam waktu kurang dari empat menit (200 detik) yang akan memakan waktu 10.000 tahun pada komputer paling kuat di dunia. Ini adalah awal dari komputer kuantum yang berfungsi penuh pertama di dunia, yang akan mampu menghasilkan obat yang lebih baik, mengembangkan kecerdasan buatan yang lebih cerdas, dan memecahkan misteri kosmik.

Ukuran diperhitungkan

Komputer kuantum memiliki potensi besar dalam hal kemampuan komputasi. Pada kenyataannya, mereka saat ini seukuran lemari es perumahan, dengan kotak kontrol seukuran lemari.

Bit kuantum, atau qubit (CUE-bit), digunakan dengan cara yang sama seperti bit yang digunakan dalam komputer konvensional untuk menyimpan informasi dalam bentuk kuantum.

Implementasi kombinasi Advanced Techs

Superfluida: Superfluida digunakan untuk mendinginkan superkonduktor. Kami mendinginkan superkonduktor ini hingga seperseratus derajat Celcius di atas nol mutlak, yang secara teoritis merupakan suhu terendah yang diizinkan oleh fisika.

Superkonduktor : Ketika elektron melewati superkonduktor, mereka membentuk pasangan Cooper, yang melewati terowongan kuantum yang dikenal sebagai persimpangan Josephson.

Kontrol: Sebuah qubit yang superkonduktor. Kita dapat mengatur perilaku qubit dan membuatnya menahan, memodifikasi, dan membaca informasi dengan menembakkan foton ke sana.

Superposisi: Qubit sendiri tidak terlalu berguna. Namun, kita dapat menghasilkan ruang komputasi yang besar dengan membuat banyak dan menghubungkannya dalam keadaan yang dikenal sebagai superposisi. Kami kemudian menggunakan gerbang yang dapat diprogram untuk mengungkapkan masalah kompleks di area ini.

Keterikatan : Keterikatan kuantum memungkinkan qubit untuk tetap berpasangan sepenuhnya meskipun perilakunya acak. Masalah rumit tertentu dapat diatasi dengan lebih efisien dan cepat menggunakan algoritme kuantum yang memanfaatkan belitan kuantum.