Pengantar Quantum Computation

PENDAHULUAN

Sejalan dengan perkembangan jaman, teknologi komputer maju dengan sangat pesat. Di era globalisasi ini, teknologi komputer telah mangambil berbagai peranan yang sangat penting untuk membantu pekerjaan manusia di segala bidang. Komputer tidak hanya digunakan dalam pengolahan data saja, tetapi juga digunakan sebagai media untuk menyampaikan suatu informasi, baik secara audio, visual, ataupun audio-visual.

Sekarang ini telah muncul sebuah teknologi komputer yang sangat cepat yang disebut super computer. Dengan perkembangan zaman teknologi tersebut dikembangkan lagi menggunakan ilmu matematika dan fisika yang sekarang ini dikenal dengan nama Quantum Computer atau disebut komputer quantum. Secara definisi yang saya ambil dari salah satu sumber komputer quantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika quantum, misalnya superposisi dan keterkaitan untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; dalam komputer kuantum, hal ini 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

Pada komputer quantum terdapat teknologi penggabungan atau disebut sebagai entanglement. Definisi dari Entanglement itu sendiri dari salah satu sumber yang saya ambiln yaitu sebuah keadaan yang ganjil di mana dua partikel tetap terkoneksi secara erat, meski terpisah dengan jarak yang sangat jauh, seperti dua mata dadu  yang harus selalu menunjukkan jumlah yang sama ketika diputar. Untuk pertama kalinya, ilmuwan telah menemukan partikel-partikel yang tergabung (entangled) setelah partikel-partikel tersebut diukur (measured) dan bahkan dalam keadaan tidak eksis lagi.

Tim fisikawan yang dipimpin oleh profesor Fred Wellstood dari Center for Superconductivity Research (pusat penelitian milik Jurusan Fisika University of Maryland) mengatakan penemuan mereka adalah yang pertama mengindikasikan keberhasilan penciptaan entanglement antara qubit persimpangan Josephson.

Pengoperasian Data Qubit 

Pengertian dari data qubit ini saya ambil dari salah satu blog. Komputer kuantum beroperasi pada kedua nilai yang disimpan pada setiap qubit pada waktu yang sama. Selain itu, n  qubits, masing-masing superposisi dari 0 dan 1, mengkodekan 2n nilai,dan komputer kuantum dapat menghitung padaseluruh nilai ini sekaligus.Paralelisme yang besar ini, fungsi eksponen dari jumlah partikel yang digunakan dalam komputasi, disebut  paralelisme kuantum. Setiap  rangkaian klasik memiliki rangkaian kuantum yang  sesua.Jadi sebuah komputer kuantum dapat melakukan perhitungan pada “semua nilai” dalam waktu hampir sama yang dibutuhkan oleh komputer biasa untuk melakukan perhitungan pada “nilai tunggal”.

Quantum Gates

Defiinisi Quantum Gate yang saya ambil dari wikipedia adalah Dalam komputasi quantum dan khususnya sirkuit kuantum model perhitungan, sebuah gerbang kuantum (quantum atau gerbang logika) adalah dasar sirkuit kuantum operasi pada sejumlah kecil qubit . Mereka adalah blok bangunan sirkuit kuantum, seperti klasik gerbang logika adalah untuk sirkuit digital konvensional.

Algoritma Shor

Menurut salah satu sumber Algoritma shor adalah algoritma kuantum yaitu merupakan suatu algoritma yang berjalan pada komputer kuantum yang berguna untuk faktorisasi bilangan bulat. Algoritma Shor dirumuskan pada tahun 1994.  Inti dari algoritma ini merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhaadap bilanga interger atau bulat yang besar.

Sumber

http://seto.citravision.com/berita-45-pengantar-quantum-computation--algoritma-shor.html

http://translate.google.co.id/translate?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_gate&prev=/search%3Fq%3Dquantum%2Bgates%2Badalah%26biw%3D1366%26bih%3D640 

http://novenrique.blogspot.com/2012/05/aneh-penggabungan-kuantum-bisa.html

http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?artikel&1170379173

http://id.wikipedia.org/wiki/Komputer_kuantum

http://godekcadel.blogspot.com/search?updated-min=2013-01-01T00:00:00%2B07:00&updated-max=2014-01-01T00:00:00%2B07:00&max-results=5

Pengantar Komputasi Cloud

Pendahuluan

Komputasi awan atau cloud computing  merupakan gabungan pemanfaatan teknologi komputer dan pengembagan berbasis internet. Maksud dari ‘cloud computing’ itu sendiri adalah penggunaan sumber daya komputasi (hardware dan software) yang diwujudkan dalam bentuk layanan yang bisa diakses melalui jaringan (biasanya internet). Asal kata cloud atau awan ini adalah penggambaran dari internet.

Komputasi Grid

Komputasi grid adalah teknologi yang sedang berkembang yang memungkinkan pemakaian secara bersama berbagai macam sumber daya yang tersebar dan dikelola oleh organisasi yang berbeda.

Kelebihan dari Grid Computing ini seperti akses lebih cepat dan lebih besar, perkalian sumber daya, akses terhadap sumber data global dan penelitian lebih baik. Di samping itu, Grid Computing juga memiliki kekurangan yaitu terbatasnya sumber daya manusia yang dapat menggunakan atau mengelola Grid Computing tersebut.

Virtualisasi

Virtualisasi adalah pembuatan sebuah teknik atau virtual dari sesuatu yg bersifat fisik dari sumber daya komputer dari bagaimana cara sistem lain berinteraksi misalnya sumber data atau sumber daya jaringan.

Komputasi Terdistribusi dalam Cloud Computing

Komputasi terdistribusi yang di maksud di sini adalah suatu teknik yang dapat digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah dalam cloud computing. Komputasi terdistribusi adalah konsep menggunakan sistem terdistribusi terdiri dari banyak node diatur sendiri untuk memecahkan masalah yang sangat besar atau yang biasanya sulit untuk diselesaikan dengan satu komputer. Jadi, masalah yang besar akan di proses ke banyak komputer kemudian proses tersebut dipecahkan sehingga mendapatkan solusi-solusi yang lebih kecil apabila sudah didapatkan maka disatukan kembali dalam satu solusi yang besar dan terintegrasi. Komputasi terdistribusi adalah konsep menggunakan sistem terdistribusi terdiri dari banyak node diatur sendiri untuk memecahkan masalah yang sangat besar atau yang biasanya sulit untuk diselesaikan dengan satu komputer

Map Reduce dan NoSQL (Not Only SQL)

MapReduce yang berkaitan dengan cloud computing ini merupakan sebuah model pemrograman untuk melakukan pemrosesan data (biasa dipakai di komputer terdistribusi). Map-Reduce merupakan sebuah konsep teknis yang sangat penting di dalam teknologi cloud seperti dapat membantu programmer membuat aplikasi cloud computing.

NoSQL atau singkatan dari Not Only SQL ini adalah tipe database yang sangat jauh berbeda dengan konsep RDBMS ataupun ODBMS. Perbedaan utamanya sendiri yaitu karena tidak mengenal istilah relation dan tidak menggunakan konsep schema. Dalam NoSQL, setiap tabel berdiri sendiri tanpa tergantung dengan tabel lainnya.

NoSQL Database

NoSQL Database adalah sistem menejemen database yang berbeda dari sistem menejemen database relasional yang klasik dalam beberapa hal. NoSQL ini  mungkin tidak membutuhkan skema table dan umumnya menghindari operasi join dan berkembang secara horisontal.

NoSql database itu sendiri sebenarnya adalah penyebutan untuk database yang tidak memiliki relasi. Jika database yg berelasi biasanya menggunakan Sql, maka NonSql ini menggunakan berbagai cara untuk menyimpan datanya.

http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi_awan#cite_note-4

http://task-campus.blogspot.com/2013/04/pengantar-komputasi-cloud_12.html

http://hannareina.blogspot.com/2013_04_01_archive.html

Pengantar Komputasi Modern

Pengertian Komputasi Modern

Komputasi modern bisa disebut sebuah konsep sistem yang menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory, memory disini bisa juga dari memory komputer. Oleh karena pada saat ini kita melakukan komputasi menggunakan komputer maka bisa dibilang komputer merupakan sebuah komputasi modern. Konsep ini pertama kali digagasi oleh John Von Neumann (1903-1957). Dalam kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan itu meliputi:

1.    Akurasi

2.    Kecepatan

3.    ProblemVolume Besar

4.    Modelling

5.    Kompleksitas

Sejarah Komputasi Modern

Dalam perkembangan komputasi modern, kita tidak bisa melupakan begitu saja orang dibalik perkembangan komputasi modern yang merubah semua pekerjaan jadi lebih mudah. Sejarah komputasi dimulai dari seseorang ilmuan yang ternama di bidang teknologi. Permulaan komputasi modern dimulai pada saat tahun 1926 oleh ilmuan yang berasal dari hungaria yang bernama John Von Neumann.

Von Neumann seorang ilmuan yang belajar dari Berlin dan Zurich dan mendapatkan diploma pada bidang teknik kimia pada tahun 1926. Pada tahun yang sama dia mendapatkan gelar doktor pada bidang matematika dari Universitas Budapest. Berkat keahlian dan kepiawaiannya Von Neumann dalam bidang teori game yang melahirkan konsep seluler automata, teknologi bom atom, dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer. Kegeniusannya dalam matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya. Setelah mengajar di Berlin dan Hamburg, Von Neumann pindah ke Amerika pada tahun 1930 dan bekerja di Universitas Princeton serta menjadi salah satu pendiri Institute for Advanced Studies. Dipicu ketertarikannya pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan diferensial parsial nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih dalam bidang komputasi. Sebagai konsultan pada pengembangan ENIAC, dia merancang konsep arsitektur komputer yang masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Nuemann adalah komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat, I/O, dan memori. berdasarkan beberapa definisi di atas, maka komputasi modern dapat diartikan sebagai suatu pemecahan masalah berdasarkan suatu inputan dengan menggunakan algoritma dimana penerapannya menggunakan berbagai teknologi yang telah berkembang seperti komputer.

Macam-macam Komputasi Modern

Komputasi Modern terbagi tiga macam, yaitu komputasi mobile (bergerak), komputasi grid, dan komputasi cloud (awan). Penjelasannya sebagai berikut :

Mobile Computing

Mobile computing atau komputasi bergerak memiliki beberapa penjelasan, salah satunya komputasi bergerak merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel dan mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel. Contoh dari perangkat komputasi bergerak seperti GPS, juga tipe dari komputasi bergerak seperti smart phone, dan lain sebagainya.

Grid Computinggrid

Komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelasaikan masalah komputasi skala besar. Ada beberapa daftar yang dapat dugunakan untuk mengenali sistem komputasi grid, adalah :

• Sistem untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat.
• Sistem menggunakan standard dan protocol yang terbuka.
• Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.

Cloud Computing

Komputasi cloud merupakan gaya komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet. Komputasi cloud menggambarkan pelengkap baru, konsumsi dan layanan IT berbasis model dalam internet, dan biasanya melibatkan ketentuan dari keterukuran dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet.

Adapun perbedaan antara komputasi mobile, komputasi grid dan komputasi cloud, dapat dilihat penjelasannya dibawah ini :

• Komputasi mobile menggunakan teknologi komputer yang bekerja seperti handphone, sedangkan komputasi grid dan cloud menggunakan komputer.
• Biaya untuk tenaga komputasi mobile lebih mahal dibandingkan dengan komputasi grid dan cloud.
• Komputasi mobile tidak membutuhkan tempat dan mudah dibawa kemana-mana, sedangkan grid dan cloud membutuhkan tempat yang khusus.
• Untuk komputasi mobile proses tergantung si pengguna, komputasi grid proses tergantung pengguna mendapatkan server atau tidak, dan komputasi cloud prosesnya membutuhkan jaringan internet sebagai penghubungnya.

Contoh Komputasi Modern

Berikut ini beberapa contoh komputasi modern sampai dengan lahirnya ENIAC :

• Konrad Zuse’s electromechanical “Z mesin”.Z3 (1941) sebuah mesin pertama menampilkan biner aritmatika, termasuk aritmatika floating point dan ukuran programmability. Pada tahun 1998, Z3 operasional pertama di dunia komputer itu di anggap sebagai Turing lengkap.
• Berikutnya Non-programmable Atanasoff-Berry Computer  yang di temukan pada tahun 1941 alat ini menggunakan tabung hampa berdasarkan perhitungan, angka biner, dan regeneratif memori kapasitor.Penggunaan memori regeneratif diperbolehkan untuk menjadi jauh lebih seragam (berukuran meja besar atau meja kerja).
• Selanjutnya komputer Colossus ditemukan pada tahun 1943, berkemampuan untuk membatasi kemampuan program pada alat ini menunjukkan bahwa perangkat menggunakan ribuan tabung dapat digunakan lebih baik dan elektronik reprogrammable.Komputer ini digunakan untuk memecahkan kode perang Jerman.
• The Harvard Mark I ditemukan pada 1944, mempunyai skala besar, merupakan komputer elektromekanis dengan programmability terbatas.
• Lalu lahirlah US Army’s Ballistic Research Laboratory ENIAC ditemukan pada tahun 1946, komputer ini digunakan unutk menghitung desimal aritmatika dan biasanya disebut sebagai tujuan umum pertama komputer elektronik  (ENIAC merupaka generasi yang sudah sangat berkembang di zamannya sejak komputer pertama Konrad Zuse ’s Z3 yang ditemukan padatahun 1941).

Sumber :

https://tantyniieezz.wordpress.com/2011/02/23/pengantar-komputasi-modern/

http://rzbeuty.blogspot.com/2012/03/artikel-komputasi-modern.html

https://dwijati.wordpress.com/komputasi-modern/

http://www.beritanet.com/Education/John-Von-Neumann.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Teknologi_komputasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi