Di Masa Depan, Semua Orang Mungkin Menggunakan Komputer Kuantum

  • by

Komputer pernah dianggap sebagai teknologi canggih, hanya dapat diakses oleh para ilmuwan dan profesional terlatih. Tapi ada pergeseran seismik dalam sejarah komputasi selama paruh kedua tahun 1970-an. Mesin tidak hanya menjadi jauh lebih kecil dan lebih bertenaga. Meskipun, tentu saja, mereka melakukannya. Itu adalah perubahan dalam siapa yang akan menggunakan komputer dan di mana. Mereka menjadi tersedia bagi semua orang untuk digunakan di rumah mereka sendiri.

Saat ini, komputasi kuantum masih dalam tahap awal. Komputasi kuantum menggabungkan beberapa konsep paling membingungkan dari fisika abad ke-20. Di AS, Google, IBM, dan NASA sedang bereksperimen dan membangun komputer kuantum pertama. China juga berinvestasi besar-besaran dalam teknologi kuantum.

Sebagai penulis “Quantum Computing for Everyone,” yang akan dirilis pada bulan Maret. Saya percaya bahwa akan ada pergeseran analog ke arah komputasi kuantum. Di mana para penggemar akan dapat bermain dengan komputer kuantum dari rumah mereka. Pergeseran ini akan terjadi lebih cepat dari yang disadari kebanyakan orang.

Bangkitnya Komputer Pribadi

Komputer modern pertama dibangun pada tahun 1950-an. Mereka besar, seringkali tidak dapat diandalkan, dan menurut standar saat ini, tidak terlalu kuat. Mereka dirancang untuk memecahkan masalah besar, seperti mengembangkan bom hidrogen pertama. Ada konsensus umum bahwa ini adalah hal yang baik untuk komputer dan bahwa dunia tidak membutuhkan banyak dari mereka.

Tentu saja, pandangan ini ternyata sepenuhnya salah.

Pada tahun 1964, John Kemeny dan Thomas Kurtz menulis bahasa BASIC. Tujuan mereka adalah merancang bahasa pemrograman sederhana yang mudah dipelajari dan memungkinkan siapa saja untuk memprogram. Akibatnya, pemrograman tidak lagi hanya untuk ilmuwan yang sangat terlatih. Siapa pun sekarang dapat belajar membuat program jika mereka mau.

Pergeseran dalam komputasi ini berlanjut ketika komputer rumah pertama muncul pada akhir 1970-an. Para penghobi sekarang dapat membeli komputer mereka sendiri dan memprogramnya di rumah. Orang tua dan anak-anak dapat belajar bersama. Komputer pertama ini tidak terlalu kuat dan ada beberapa hal yang dapat Anda lakukan dengan mereka. Tetapi mereka memiliki penerimaan yang sangat antusias.

Saat orang-orang bermain dengan mesin mereka, mereka menyadari bahwa mereka menginginkan lebih banyak fitur dan lebih banyak tenaga. Pendiri Microsoft dan Apple memahami bahwa komputer rumah memiliki masa depan yang cerah.

Hampir setiap orang Amerika sekarang memiliki laptop, tablet atau smartphone atau mungkin ketiganya. Mereka menghabiskan banyak waktu di media sosial, e-commerce, dan mencari di internet.

Tak satu pun dari aktivitas ini ada di tahun 1950-an. Tak seorang pun pada saat itu yang tahu bahwa mereka menginginkan atau membutuhkannya. Itu adalah ketersediaan alat baru, komputer, yang menyebabkan perkembangan mereka.

Masuk ke Kuantum

Komputasi klasik, jenis komputasi yang memberdayakan komputer di rumah Anda, didasarkan pada cara manusia menghitung. Ini memecah semua komputasi menjadi bagian yang paling mendasar seperti digit biner 0 dan 1. Saat ini, komputer kita menggunakan bit untuk kata portmanteau dari digit biner. Karena mudah diimplementasikan dengan sakelar yang berada di posisi on atau off.

Perhitungan kuantum didasarkan pada bagaimana alam semesta menghitung. Ini berisi semua komputasi klasik, tetapi juga menggabungkan beberapa konsep baru yang berasal dari fisika kuantum.

Alih-alih bit komputasi klasik, komputasi kuantum memiliki qubit. Namun, hasil dari komputasi kuantum persis sama dengan komputasi klasik, yaitu sejumlah bit.

Perbedaannya adalah, selama komputasi, komputer dapat memanipulasi qubit dengan lebih banyak cara yang dapat dilakukan dengan bit. Itu dapat menempatkan qubit dalam superposisi keadaan dan menjeratnya.

Baik superposisi dan keterjeratan adalah konsep dari mekanika kuantum yang tidak banyak orang kenal. Superposisi secara kasar berarti bahwa qubit dapat berupa campuran 0 dan 1. Entanglement menunjukkan korelasi antara qubit. Ketika salah satu dari sepasang qubit terjerat diukur. Itu segera menunjukkan nilai apa yang akan Anda peroleh ketika Anda mengukur pasangannya. Inilah yang disebut Einstein sebagai “aksi seram dari kejauhan”.

Matematika yang dibutuhkan untuk mendapatkan deskripsi lengkap tentang mekanika kuantum sangat menakutkan. Dan latar belakang ini diperlukan untuk merancang dan membangun komputer kuantum. Tetapi matematika yang dibutuhkan untuk memahami komputasi kuantum dan untuk mulai merancang sirkuit kuantum jauh lebih sedikit. Aljabar sekolah menengah pada dasarnya adalah satu-satunya persyaratan.

Komputasi Kuantum dan Anda

Komputer kuantum baru saja mulai dibuat. Mereka adalah mesin besar yang agak tidak dapat diandalkan dan belum terlalu bertenaga.

Untuk apa mereka akan digunakan? Komputasi kuantum memiliki aplikasi penting dalam kriptografi. Pada tahun 1994, matematikawan MIT Peter Shor menunjukkan bahwa, jika komputer kuantum dapat dibangun. Mereka akan dapat mematahkan metode enkripsi internet saat ini. Hal ini mendorong pembangunan cara baru mengenkripsi data yang dapat menahan serangan kuantum, meluncurkan era kriptografi pasca kuantum.

Tampaknya komputasi kuantum juga akan berdampak besar pada kimia. Ada reaksi tertentu yang sulit disimulasikan oleh komputer klasik. Kimiawan berharap komputer kuantum akan efisien dalam memodelkan fenomena kuantum ini.

Tapi menurut saya tidak masuk akal. Untuk berspekulasi tentang apa yang akan dilakukan kebanyakan orang dengan komputer kuantum dalam 50 tahun. Mungkin lebih masuk akal untuk bertanya kapan komputasi kuantum akan menjadi sesuatu. Yang dapat digunakan siapa pun dari rumah mereka sendiri.

Jawabannya adalah ini sudah mungkin. Pada 2016, IBM menambahkan komputer kuantum kecil ke cloud. Siapapun yang memiliki koneksi internet dapat merancang dan menjalankan sirkuit kuantum mereka sendiri di komputer ini. Rangkaian kuantum adalah urutan langkah dasar yang melakukan kalkulasi kuantum.

Komputer kuantum IBM tidak hanya gratis untuk digunakan, tetapi komputer kuantum ini memiliki antarmuka grafis yang sederhana. Ini adalah mesin kecil, tidak terlalu kuat, seperti komputer rumahan pertama, tetapi penghobi dapat mulai bermain. Pergeseran telah dimulai.

Manusia memasuki zaman di mana sangat mudah untuk belajar dan bereksperimen dengan komputasi kuantum. Seperti pada komputer rumahan pertama, mungkin tidak jelas bahwa ada masalah yang perlu diselesaikan dengan komputer kuantum. Tetapi saat orang bermain, saya pikir kemungkinan mereka akan menemukan bahwa mereka membutuhkan lebih banyak daya dan lebih banyak fitur. Ini akan membuka jalan bagi aplikasi baru yang belum kami bayangkan.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *