Quantum Computation

 

Sejarah Quantum Computation

Pada tahun 1970-an pencetusan atau ide tentang komputer kuantum pertama kali muncul oleh para fisikawan dan ilmuwan komputer, seperti Charles H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioff dari Argonne National Laboratory, Illinois, David Deutsch dari University of Oxford, dan Richard P. Feynman dari California Institute of Technology (Caltech).

Feynman dari California Institute of Technology yang pertama kali mengajukan dan menunjukkan model bahwa sebuah sistem kuantum dapat digunakan untuk melakukan komputasi. Feynman juga menunjukkan bagaimana sistem tersebut dapat menjadi simulator bagi fisika kuantum.

Pada tahun 1985, Deutsch menyadari esensi dari komputasi oleh sebuah komputer kuantum dan menunjukkan bahwa semua proses fisika, secara prinsipil, dapat dimodelkan melalui komputer kuantum. Dengan demikian, komputer kuantum memiliki kemampuan yang melebihi komputer klasik.

Pada tahun 1995, Peter Shor merumuskan sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan komputer kuantum untuk memecahkan masalah faktorisasi dalam teori bilangan.

Sampai saat ini, riset dan eksperimen pada bidang komputer kuantum masih terus dilakukan di seluruh dunia. Berbagai metode dikembangkan untuk memungkinkan terwujudnya sebuah komputer yang memilki kemampuan yang luar biasa ini. Sejauh ini, sebuah komputer kuantum yang telah dibangun hanya dapat mencapai kemampuan untuk memfaktorkan dua digit bilangan. Komputer kuantum ini dibangun pada tahun 1998 di Los Alamos, Amerika Serikat, menggunakan NMR (Nuclear Magnetic Resonance).

Pengertian  Quantum Computing

Merupakan alat hitung yang menggunakan mekanika kuantum seperti superposisi dan keterkaitan, yang digunakan untuk peng-operasi-an data. Perhitungan jumlah data pada komputasi klasik dihitung dengan bit, sedangkan perhitungan jumlah data pada komputer kuantum 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.

Entanglement

Entanglement adalah efek mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara partikel individual sehingga sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha memindahkan mereka. Contoh dari quantum entanglement: kaitan antara penentuan jam sholat dan quantum entanglement. Mohon maaf bagi yang beragama lain saya hanya bermaksud memberi contoh saja. Mengapa jam sholat dibuat seragam? Karena dengan demikian secara massal banyak manusia di beberapa wilayah secara serentak masuk ke zona entanglement bersamaan.

Pengoperasian Data Qubit

Komputer kuantum memelihara urutan qubit. Sebuah qubit tunggal dapat mewakili satu, nol, atau, penting, setiap superposisi quantum ini, apalagi sepasang qubit dapat dalam superposisi kuantum dari 4 negara, dan tiga qubit dalam superposisi dari 8. Secara umum komputer kuantum dengan qubit n bisa dalam superposisi sewenang-wenang hingga 2 n negara bagian yang berbeda secara bersamaan (ini dibandingkan dengan komputer normal yang hanya dapat di salah satu negara n 2 pada satu waktu). Komputer kuantum yang beroperasi dengan memanipulasi qubit dengan urutan tetap gerbang logika quantum. Urutan gerbang untuk diterapkan disebut algoritma quantum.

Sebuah contoh dari implementasi qubit untuk komputer kuantum bisa mulai dengan menggunakan partikel dengan dua putaran menyatakan: “down” dan “up”. Namun pada kenyataannya sistem yang memiliki suatu diamati dalam jumlah yang akan kekal dalam waktu evolusi dan seperti bahwa A memiliki setidaknya dua diskrit dan cukup spasi berturut-turut eigen nilai , adalah kandidat yang cocok untuk menerapkan sebuah qubit. Hal ini benar karena setiap sistem tersebut dapat dipetakan ke yang efektif spin -1/2 sistem.

Algoritma pada Quantum Computing

Para ilmuwan mulai melakukan riset mengenai sistem kuantum tersebut, mereka juga berusaha untuk menemukan logika yang sesuai dengan sistem tersebut. Sampai saat ini telah dikemukaan dua algoritma baru yang bisa digunakan dalam sistem kuantum yaitu algoritma shor dan algoritma grover.

Algoritma Shor

Algoritma yang ditemukan oleh Peter Shor pada tahun 1995. Dengan menggunakan algoritma ini, sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data. Kode yang disebut kode RSA ini, jika disandikan melalui kode RSA, data yang dikirimkan akan aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang singkat. Selain itu, pemecahan kode RSA membutuhkan kerja ribuan komputer secara paralel sehingga kerja pemecahan ini tidaklah efektif.

Algoritma Grover

Algoritma Grover adalah sebuah algoritma kuantum yang menawarkan percepatan kuadrat dibandingkan pencarian linear klasik untuk list tak terurut. Algoritma Grover menggambarkan bahwa dengan menggunakan pencarian model kuantum, pencarian dapat dilakukan lebih cepat dari model komputasi klasik. Dari banyaknya algoritma kuantum, algoritma grover akan memberikan jawaban yang benar dengan probabilitas yang tinggi. Kemungkinan kegagalan dapat dikurangi dengan mengulangi algoritma. Algoritma Grover juga dapat digunakan untuk memperkirakan rata-rata dan mencari median dari serangkaian angka, dan untuk memecahkan masalah Collision.

Implementasi Quantum Computing

Pada 19 Nov 2013 Lockheed Martin, NASA dan Google semua memiliki satu misi yang sama yaitu mereka semua membuat komputer kuantum sendiri. Komputer kuantum ini adalah superkonduktor chip yang dirancang oleh sistem D – gelombang dan yang dibuat di NASA Jet Propulsion Laboratories.

NASA dan Google berbagi sebuah komputer kuantum untuk digunakan di Quantum Artificial Intelligence Lab menggunakan 512 qubit D -Wave Two yang akan digunakan untuk penelitian pembelajaran mesin yang membantu dalam menggunakan jaringan syaraf tiruan untuk mencari set data astronomi planet ekstrasurya dan untuk meningkatkan efisiensi searchs internet dengan menggunakan AI metaheuristik di search engine heuristical.

A.I. seperti metaheuristik dapat menyerupai masalah optimisasi global mirip dengan masalah klasik seperti pedagang keliling, koloni semut atau optimasi swarm, yang dapat menavigasi melalui database seperti labirin. Menggunakan partikel terjerat sebagai qubit, algoritma ini bisa dinavigasi jauh lebih cepat daripada komputer konvensional dan dengan lebih banyak variabel.

Penggunaan metaheuristik canggih pada fungsi heuristical lebih rendah dapat melihat simulasi komputer yang dapat memilih sub rutinitas tertentu pada komputer sendiri untuk memecahkan masalah dengan cara yang benar-benar cerdas . Dengan cara ini mesin akan jauh lebih mudah beradaptasi terhadap perubahan data indrawi dan akan mampu berfungsi dengan jauh lebih otomatisasi daripada yang mungkin dengan komputer normal

Read More

Mobile Computing

1.    Definisi

     adalah kemampuan teknologi untuk menghadapi perpindahan/pergerakan manusia dalam penggunaan komputer secara praktis. Dari pengertian ini kita dapat menyimpulkan bahwa Mobile Computing saat ini memang sangat dibutuhkan, mengingat kebutuhan penggunaan komputer saat ini pun sangat tinggi, sehingga penggunaan Mobile Computing dapat memudahkan para pemakai komputer dalam melakukan segala aktifitasnya dengan menggunakan komputer.

2.    Sejarah & Perkembangan

      Perkembangan mobile computer hingga kini sangatlah luar biasa. Hal ini tidak lepas dari perkembangan-perkembangan mobile computer dari waktu ke waktu. Berikut dibahas sedikit mengenai sejarah perkembangan mobile computer, yakni :

·         Dynabook (1968)

Alan kay mengembangkan sebuah komputer portabel yang nantinya menawarkan sebuah media elektronik yang modern yang diperuntukan untuk anak anak. Graphical control interface dengan icon pada Komputer ini merupakan cikal bakal dari system operasi yang ada saat ini.

·         Gir Compass 1100(1982)

Teknologi ini di rancang dan di kembangkan oleh gird sangat terdepan . cover nya dapat dilipat dan teringrasi sebauh flatscreen serta casing dari magnesium yang ultralight. Namun ini di teruskan dan dikembangkan oleh bil moggridge ini terlalu mahal dengan harga mencapai dengan US$ 10.000. hanya kalangan militer AS dan NASA saja yang dapat membelinya.

·         Oseborne 1 (1981)

IBM 1311 diperkenalkan pada tanggal 11 oktober 1962 hardisk ini bisa menyipan sampai dengan 2 juta karakter pada diskpack yang dapat di ganti (1316). Ketebalan hardisk ini mencapai 4 inci dan berat 4,5 kg dan memiliki 6 disk yang berukuran 6 disk yang berukuran 14 inci dan permukaan yang dapat ditulis.

·         Compaq Portable (1983)

Laptop pertama yang kompetibel dengan IBM ditawarkan oleh Compaq. Berat dan tanpa batrai lantaran masih menggunakan system operasi MS DOS laptop ini tidak popular.

·         Gavilan SC (1984)

Touchpad pertama ini ditawarkan oleh laptop Gavilan dan berada di atas keyboard. Model komputer ini sudah dilipat dan menyediakan laya LCD serta processor intel 80168 yang kompetibel dengan harga MS DOS.

·         Bondwell 2 (1985)

Walaupun era CP /M yang sudah lewat tetapi kehadiran ini tetap sukses dengan RAM sebesar 64 Kb floppy drive 3.5 inci dan layer LCD laptop ini menjadi jawara di eranya.

·         COMPAQ SLT 286 (1988)

Laptop pertama yan sudah dilengkapi dengan batrai hardisk dan LCD. Layarnya menawarkan resolusi VGA penuh.notebook ini ditujukan untuk kalangan bisnis. Tidak heran harganya mencapai harga mobil pada saat itu.

·         Sharp Multicolor 386 PC 8041(1990)

Dengan spec :

-Prosesor : Intel 80386

-Frekuensi clock 20 mhz

-Ram 2MB

-Harddrive 40 mb

-Harga US$23.00

·         USB interface (1997)

Setelah penganalan port interface USB hamper semua perangkat terhubung dengan notebook computer portable mendadak menjadi universal.

·         WLAN untuk semua (1999)

Berkat penggunaan WLAN notebook kini tidak lagi statis hotspot menghubungkan perangkat ini ke internet dan jaringan kantor serta dapat diakses dimana saja.

3.    Jenis Mobile Computing

         Laptop merupakan komputer portabel, kecil dan dapat dibawa kemana saja dengan sangat mudah yang terintegrasi pada sebuah casing. Berat laptop berkisar dari 1 sampai 6 kilogram tergantung ukurannya, bahan dan spesifikasi. Sumber listrik berasal dari baterai atau A/C adaptor yang dapat digunakan untuk mengisi ulang baterai dan untuk menyalakan laptop itu sendiri. Laptop kegunaannya sama dengan Komputer desktop, yang membedakannya hanya ukuran sehingga memudahkan pemakai untuk membawanya kemana-mana.

         Wearable Computer atau komputer yang dipakaikan di tubuh manusia. Contohnya adalah Computer Gletser Ridgeline W200. W200 ini terbuat dari paduan magnesium bertulang yang memaksimalkan kekuatan dan meminimalkan berat keseluruhan. Pada hanya 10,2 ons dan dibentuk pada kontur lengan, W200 yang mengkombinasikan fitur yang sama dari sebuah komputer standar dengan sebuah perangkat yang memberikan kenyamanan dan ergonomis pergelangan tangan instrumen aus. W200 ini memiliki sebuah 3.5 “layar warna dengan layar sentuh, keyboard backlit dan baterai hot swappable. Fungsi nirkabel dari W200 memastikan konektivitas berkelanjutan terlepas dari lokasi pengguna dengan plug and play Wi-Fi, Bluetooth dan modul GPS. Menggunakan CE Windows atau sistem operasi Linux, unit cepat dapat dikonfigurasi untuk mengakses sistem host remote melalui kabel terintegrasi atau antarmuka nirkabel. Operasi bebas dari tangan-W200 yang mengatasi keterbatasan fisik yang terkait dengan komputer genggam normal. Hal ini memungkinkan pengguna kebebasan penuh untuk melanjutkan kegiatan sehari-hari dengan menggunakan kedua tangan sedangkan komputer memiliki akses penuh pada setiap saat. Selain kompas elektronik, sistem juga mengintegrasikan fitur terbaru dan paling inovatif, seperti tilt dan perhitungan diam, yang memungkinkan penghematan baterai kritis ketika unit tidak digunakan. Kegunaan tangan-bebas dari W200 membuatnya kepentingan khusus untuk Layanan Darurat, Keamanan, Pertahanan, Gudang, Lapangan Logistik dan setiap wilayah di mana akses ke sejumlah besar informasi yang diperlukan. W200 punggung bukit itu bergabung baris gletser saat komputer kasar dikembangkan untuk pengumpulan data.

          PDA(Personal Digital Assistants) adalah sebuah alat elektronik yang berbasis komputer dan berbentuk kecil serta dapat dibawa kemana-mana.  Menurut  sepengetahuan saya PDA banyak digunakan sebagai pengorganisir pribadi pada awalnya, tetapi karena perkembangannya, kemudian bertambah banyak fungsi kegunaannya, seperti kalkulator, penunjuk jam dan waktu, permainan komputer, pengakses internet, penerima dan pengirim surat elektronik (e-mail), penerima radio, perekam video, dan pencatat memo. Selain dari itu dengan PDA (komputer saku) ini, kita dapat menggunakan buku alamat dan menyimpan alamat, membaca buku-e, menggunakan GPS dan masih banyak lagi fungsi yang lain. Bahkan versi PDA yang lebih canggih dapat digunakan sebagai telepon genggam, akses internet, intranet, atau extranet lewat Wi-Fi atau Jaringan Wireless. Salah satu ciri khas PDA yang paling utama adalah fasilitas layar sentuh

         SmartPhone adalah ponsel yang menawarkan kemampuan canggih, boleh dikata kemampuannya menyerupai kemampuan PC (komputer). Umumnya suatu ponsel dikatakan sebagai smartphone bila dapat berjalan pada software operating system yang lengkap dan memiliki interface dan platform standar bagi pengembang aplikasi. Sementara itu ada yang mengatakan smartphone adalah ponsel sederhana dengan fitur canggih seperti kemampuan mengirim dan menerima email, menjelajah internet dan membaca e-book, built in full keyboard atau external USB keyboard, atau memiliki konektor VGA. Dengan kata lain, smartphone adalah miniatur komputer dengan kemampuan ponsel .

4.    Tool untuk Mobile Computing

- GPS (Global Positioning System)

- Wireless (Acess)

- GIS (Location)

Contoh-contoh-Applikasi Mobile Computing : BBM(Blackberry Massanger), WhatsApp, Bayar listrik online, dll.

Hardware & Software

Dengan dukungan Mobile Computing, seseorang dimanapun berada, tetap dapat bekerja dan melakukan aktifitas business dengan konsep Mobile Computing

- Mobile/Migrasi

- Security

- Authentication

- Privacy

Hardware Computing :

- Laptop (Computing Unit)

- LCD (Display Unit)

- Wireless (Comunication Unit)

Sofware Computing :

- Operating System

- GUI

- Application, Cell phone application, Calendar dll

- Java ME, Popular untuk game

- Mobile Operation System

Mobile Operation System :

- Java Mobile

- Symbian for Nokia

- Android berbasis Linux

- I phone mac OSX

- Palm OS (PDA)

- Blackberry System

- Dll

5.   Kelebihan & kekurangan

Kelebihan Mobile Computing

- Aplikasi yang luas

- Bergerak/berpidah lokasi secara bebas

- Bebas berpindah jaringan

Kekurangan Mobile Computing

·         Minimnya Bandwith

Akses internet pada peralatanini lambat jika dibandingkan dengan akses dengan kabel, akan tetapi dengan menggunakan teknologi GPRS, EDGE dan jaringan 3G, LAN Nirkabel berkecepatan tinggi tidak terlalu mahal tetapi memiliki bandwith terbatas.

·         Konsumsi tenaga

Mobile computing sangat bergantung pada daya tahan baterai.

·         Gangguan Transmisi

Jarak dengan pemancar sinyal dan cuaca sangat mempengaruhi transimis data pada mobile computing.

·         Potensi Terjadinya Kecelakaan

Beberapa kecelakaan akhir2 ini kerap disebabkan oleh pengendara yang menggunakan peralatan mobile computing saat berkendara.

Read More