Mengenal Komputer Kuantum

Komputer kuantum adalah alat yang menggunakan prinsip-prinsip teori kuantum untuk mengolah informasi. Teori kuantum dalam fisika mencoba menjelaskan perilaku objek-objek yang sangat kecil, seperti molekul, atom, dan partikel. Dunia mikroskopis ini sangat berbeda dengan dunia makroskopis sehari-hari. Dalam dunia kuantum, materi dapat berperilaku seperti partikel dan gelombang. Hal ini disebut dualisme partikel-gelombang yang merupakan salah satu keunikan dari teori kuantum.

Untuk menggambarkan perbedaan partikel dan gelombang, bayangkan ada seutas tali dan beberapa kelereng kecil yang dilubangi di kedua sisinya yang dapat digunakan untuk memasukkan tali tersebut. Sekarang, kita memiliki sejumlah kelereng yang dapat meluncur dengan bebas di antara tali. Pada setiap saat, kita dapat menyatakan dengan pasti di mana posisi kelereng di tali. Fisikawan menyebut bahwa kelereng tersebut terlokalisasi. Dalam hal ini, kelereng-kelereng itu berperilaku seperti partikel.

Selanjutnya, kita lepaskan kelereng-kelereng tadi dari tali dan kita ikat salah satu ujung dari tali ke dinding. Ujung tali yang lain kita pegang dan ayun ke atas dan ke bawah. Maka, kita akan mendapatkan gelombang yang merambat dari satu ujung tali ke ujung lainnya. Kita tidak dapat mengatakan posisi pasti si gelombang, kita hanya tahu bahwa gelombang terdapat di sepanjang tali tersebut.

Kemampuan partikel yang dapat berperilaku seperti gelombang ini membuat partikel dapat berada di lebih dari satu state (keadaan) dalam suatu waktu. Fenomena ini disebut sebagai superposisi kuantum. Konsekuensi dari kemungkinan ini seringkali sulit dipahami oleh banyak orang. Kita ambil contoh, sakelar lampu yang dipakai sehari-hari dapat berada dalam keadaan on (hidup) atau off (mati). Namun, ketika sakelar diciutkan ke skala atomik, sakelar kuantum tidak hanya dapat berada di keadaan on atau off, tetapi juga di keadaan campuran (mixed states) yang merupakan kombinasi on dan off secara bersamaan.

Komputer kuantum dapat memproses semua jenis informasi yang diproses komputer klasik. Sebagai tambahannya, komputer kuantum dapat menggunakan sifat unik (dan aneh) superposisi kuantum untuk melakukan komputasi yang tidak dapat dilakukan oleh komputer klasik.

Sejarah Komputer Kuantum

Gordon Moore, salah satu pendiri Intel, di tahun 1960-an menyatakan bahwa jumlah transistor yang dapat dibuat dalam satu mikroprosesor akan menjadi dua kali lipat setiap 18 bulan. Pernyataan ini terkenal sebagai hukum Moore. Implikasi dari hukum Moore ini adalah kita dapat terus meningkatkan kemampuan chip komputer dengan cara menjejalkan transistor yang lebih banyak ke dalamnya. Hukum Moore terbukti merupakan penanda yang akurat bagi perkembangan industri komputer selama beberapa dekade belakangan.

Intel dan perusahaan komputer lainnya mengalokasikan sumber daya yang sangat besar dalam riset untuk memastikan bahwa hukum Moore tetap berlaku, sampai batas fisik absolut tercapai. Tetapi, ada beberapa konsekuensi yang timbul dari hukum Moore. Seiring dengan menyusutnya ukuran transistor dan chip, jumlah panas yang dihasilkan dalam chipkomputer meningkat dan ada biaya yang sangat besar untuk menghilangkan panas yang berpotensi merusak chip. Biaya ini tentu saja menghambat perkembangan kemampuan komputer konvensional. Industri komputer khawatir jika biaya penghilangan panas ini menjadi biaya utama dalam memproduksi komputer di masa depan.

Hal lain yang menjadi perhatian adalah jika ukuran chip mencapai skala nanometer (satu per triliun meter), efek kuantum menjadi penting dan akan berpotensi sebagai sumber kesalahan dalam komputasi. Implikasinya adalah akan sulit untuk membuat chip yang bekerja dengan benar. Di sinilah ilmuwan mulai berimajinasi tentang adanya komputer kuantum.

Konsep awal tentang komputer yang beroperasi berdasarkan teori kuantum pertama kali diajukan oleh fisikawan legendaris Amerika, Richard Feynman, pada tahun 1980-an. Feynman menyadari komputer klasik tidaklah efisien ketika dipakai untuk mensimulasikan dinamika sistem kuantum. Hal ini menyiratkan pula bahwa ketika komputer konvensional dipakai untuk melakukan simulasi dalam bidang seperti kimia kuantum, fisika material terkondensasi, atau desain obat-obatan, dibutuhkan kekuatan komputasi yang sangat besar.

Richard Feynman mengajukan hipotesis jika sebuah komputer generasi baru yang beroperasi berdasarkan fisika kuantum akan bekerja secara lebih efisien dibandingkan dengan komputer klasik. Hipotesis Feynman saat itu belum dapat dibuktikannya sendiri. Namun, hal ini telah membukakan pintu untuk eksplorasi potensi kemampuan komputer yang berdasarkan prinsip-prinsip teori kuantum. Dari sini dimulailah cerita eksplorasi komputer kuantum. Sebagai contoh, pada awal tahun 1990-an, David Deutsch, seorang fisikawan dari Inggris, dan Richard Josza, seorang fisikawan dari Amerika Serikat, mengajukan algoritma kuantum untuk pertama kalinya [Deutsch dan Josza, 1992].

Algoritma kuantum Deutsch-Jozsa dapat dianalogikan dari cerita berikut ini. Misalkan kita hendak membuat sakelar lampu untuk sebuah kamar mandi. Kita memutuskan bahwa sakelar tersebut ditempatkan di luar kamar mandi, di samping pintu kamar mandi. Tetapi, kita curiga bahwa rangkaian sakelar yang dipasang tukang listrik yang kita bayar tidak bekerja dengan benar yang menyebabkan lampu kamar mandi selalu hidup atau selalu mati, tidak peduli dengan posisi sakelar.

Untuk memeriksa apakah sakelar memang bekerja atau tidak, kita harus mengubah posisi sakelar dua kali (sekali ondan sekali off) dan melihat ke dalam kamar mandi setiap posisi sakelar berubah. Deutsch dan Josza menemukan algoritma kuantum yang secara menakjubkan hanya memerlukan seseorang untuk melihat ke dalam kamar mandi sekali saja untuk menentukan rangkaian saklar bekerja atau tidak.

Riset dalam bidang komputer kuantum mulai berkembang dengan cepat ketika riset Deutsch dan Josza diikuti oleh penemuan algoritma kuantum lainnya dari fisikawan Amerika, Peter Shor. Algoritma Shor dapat menemukan faktor prima dari bilangan bulat yang sangat besar (sampai ratusan digit) [Shor, 1999]. Implikasi dari ditemukannya algoritma ini mempengaruhi banyak bidang, seperti dalam hal keamanan internet dan transaksi online.

Sebagian besar skema kriptografi yang digunakan sekarang bergantung kepada fakta bahwa komputer konvensional memerlukan waktu jutaan tahun untuk menemukan faktor prima dari bilangan yang sangat besar yang digunakan untuk memecahkan kode kriptografi. Namun, komputer kuantum dengan algoritma Shor dapat dengan mudah dan cepat memecahkan kode tersebut.

Perkembangan lainnya adalah ditemukannya algoritma kuantum untuk mencari data tertentu dalam database yang sangat besar oleh Lev Grover. Algoritma Grover membuat komputer kuantum dapat mencari informasi penting jauh lebih cepat dari komputer klasik [Grover, 1996].

Merealisasikan Komputer Kuantum

Dalam komputer konvensional, informasi disampaikan sebagai bilangan biner, 0 atau 1, yang disebut bit. Sementara itu, komputer kuantum menggunakan qubit (quantum bit) yang dapat berada dalam keadaan 0, 1, atau superposisi 0 dan 1.

Untuk membuat komputer kuantum, kita membutuhkan sejumlah besar qubit yang dapat bekerja bersama-sama secara terkontrol untuk melakukan komputasi. Qubit bisa dibuat dari foton, atom, elektron, molekul atau objek kuantum lainnya, yakni setiap objek yang sifat dualisme partikel dan gelombangnya cukup kentara. Sayangnya, qubit sangat susah untuk dimanipulasi karena keadaan superposisi kuantum dari qubit dengan mudah dihancurkan dengan sedikit gangguan saja. Fenomena terkait hal ini dikenal sebagai decoherence, yang membuat qubit tidak dapat bekerja sebagaimana harusnya. Nah, riset untuk membuat komputer kuantum pada masa sekarang ini banyak difokuskan untuk menghilangkan decoherence tersebut.

Komputer kuantum secara nyata dan fisik yang layaknya komputer konvensional memang belum benar-benar hadir di hadapan kita. Tetapi, para fisikawan optimistis, dengan algoritma kuantum yang sudah mapan disertai perkembangan peralatan eksperimen, mudah-mudahan komputer kuantum komersial bisa segera kita nikmati. Faktanya, saat ini bahkan sudah ada perusahaan bernama D-wave (http://www.dwavesys.com/) yang mulai mengomersialkan desain komputer kuantum dan algoritma kuantum. Selain itu, ada Alibaba, Google, dan Microsoft yang secara independen masuk investasi serta riset ke arah komersialisasi komputer kuantum. Tentunya kita berharap akan ada orang Indonesia pula yang turut berkontribusi dalam bidang ini.

Perusahaan Penyedia Cloud Computing

IoT merupakan suatu teknologi yang mengintegrasikan berbagai hal dengan internet menggunakan berbagai macam sensor yang hasilnya diproses menjadi suatu keluaran tertentu. Sensor-sensor yang umum digunakan antara lain: RFID, Infrared, GPS, maupun laser scanner. IOT ini umumnya diaplikasikan dalam dunia transportasi, lingkungan, keamanan maupun juga smart home.

untuk melakukan kontrol perangkat IoT kita dengan jarak jauh, maka dibutuhkan sebuah Cloud Computing alias Server untuk perangkat IoT. Sekarang ini banyak perusahaan penyedia layanan yang menyediakan Cloud Computing untuk perangkat IoT. Dan bisnis Cloud Computing ini merupakan bisnis yang menjanjikan karena semakin perkembangan IoT, Cloud Computing akan selalu dibutuhkan. Berikut beberapa perusahaan yang menyediakan layanan Cloud Computing untuk perangkat IoT :

Indonesian Cloud

Berdiri pada tahun 2011, Indonesian Cloud bangga menjadi partner khusus vCloud Powered di kawasan ASEAN. Indonesian Cloud memberikan layanan cloud berkelas dunia, dengan ekspertis lokal yang berstandar internasional agar dapat menyesuaikan dengan kebutuhan domestik masyarakat Indonesia. Dari private,dedicated,dan hybrid cloud, divirtualisasikan secara keseluruhan di pusat data, layanan Indonesian Cloud merupakan portfolio lengkap solusi IT termasuk managed services, layanan konsultasi, dan layanan pemulihan pasca bencana /disaster recovery. Ekspertis Indonesian Cloud memandu pelanggannya melakukan transformasi ke cloud melalui solusi terlengkap untuk memenuhi kebutuhan bisnis anda.Berdiri pada tahun 2011, Indonesian Cloud bangga menjadi partner khusus vCloud Powered di kawasan ASEAN. Indonesian Cloud memberikan layanan cloud berkelas dunia, dengan ekspertis lokal yang berstandar internasional agar dapat menyesuaikan dengan kebutuhan domestik masyarakat Indonesia.

XL Axiata

Solusi komunikasi antar mesin yang kini dikenal dengan Internet of Things (IoT) berkembang pesat dan menjawab kebutuhan bisnis di berbagai industri. XL Digital Services merupakan pionir penyedia layanan IoT sejak Desember 2011. XL Digital Services terus berkembang dan menciptakan inovasi dalam melayani berbagai sektor industri. Sebagai penyedia solusi IoT terbesar di Indonesia, XL Digital Services berkomitmen untuk memudahkan bisnis Anda melalui layanan yang inovatif, berkualitas, dan andal. XL Digital Services menawarkan solusi IoT mulai dari penyediaan device platform, konsultasi, dan pelaksanaan, dengan didukung oleh tim yang telah memiliki pengetahuan, kemampuan, dan pengalaman. Melalui layanan IoT, XL Digital Services membantu Anda mengurangi resiko bisnis dan menemukan peluang bisnis baru dengan cara yang mudah.

Dell Technologies

Divisi IoT baru yang dibentuk perusahaan akan dipimpin oleh CTO VMware, Ray O’Farrell, dan bertanggung jawab untuk menata pengembangan berbagai produk dan layanan IoT di seluruh lini bisnis Dell Technologies. Divisi Solusi IoT ini akan menggabungkan teknologi-teknologi yang dikembangkan secara internal dengan beragam penawaran dari ekosistem Dell Technologies guna menghadirkan solusi lengkap bagi para pelanggan. “Dell Technologies telah lama melihat peluang dari pesatnya perkembangan dunia IoT, merujuk pada pengalaman panjang perusahaan di pasar komputasi edge,” ungkap Ray O’Farrell, EVP & CTO VMware, dan General Manager Divisi IoT Dell Technologies. Divisi IoT baru ini, lanjut dia, akan memanfaatkan kekuatan dari seluruh lini bisnis Dell Technologies untuk memastikan kami menghadirkan solusi yang tepat yang dikombinasikan dengan ekosistem mitra. Hal ini bertujuan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan dan membantu mereka menerapkan sistem IoT terintegrasi dengan lebih mudah. Dalam tiga tahun ke depan, Dell Technologies akan menginvestasikan 1 miliar dolar AS untuk pengembangan produk dan solusi, pendirian laboratorium, serta program kemitraan dan ekosistem IoT baru. Saat ini, Dell Technologies telah menghadirkan Edge Gateways, yang dapat diamankan dan dikelola oleh VMware IoT Control Center. Server-server Seri-C PowerEdge Dell EMC juga telah disempurnakan untuk pelatihan dan pembelajaran mesin secara bertahap sebagai bagian dari core terdistribusi. Dell EMC Isilon dan Elastic Cloud Storage menyediakan penyimpanan file dan obyek untuk data dalam jumlah besar dan memungkinkan analitik melalui HDFS. Pivotal Cloud Foundry (PCF) dan Pivotal Container Service (PKS) menghadirkan platform yang ideal untuk mengembangkan aplikasi-aplikasi analitik baru berbasis cloud. PCF Service dari Virtustream menyediakan Pivotal Cloud Foundry Service terkelola yang menyederhanakan penerapan dan pengoperasian beban kerja cloud mission critical yang dirancang di Virtustream Enterprise Cloud, sedangkan Virtustream Storage Cloud tersedia untuk obyek-obyek penyimpanan cloud off premise.  Selain itu, Dell Boomi dengan cepat menghubungkan data-data yang relevan untuk meningkatkan kemampuan analitik berbasis cloud dan pembelajaran menyeluruh. Internet of Things (IoT) menggambarkan terhubungnya semua benda fisik ke jaringan internet yang tentunya sangat berkaitan dengan perangkat rumah dan bisnis di semua industry yang semakin berkembang. Untuk mengoptimalkan IoT bagi perangkat rumah dan bisnis anda, anda dapat mencoba mengetahui lebih lanjut tentang layanan Cloud Computing yang merupakan penyedia layanan Cloud Computing untuk menjalankan teknologi IoT dalam meningkatkan proses atau kinerja perangkat rumah dan bisnis di perusahaan anda.

SEJARAH KOMPUTASI MODERN

     Secara Umum Komputasi bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Komputasi merupakan suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas, atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan bantuan suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer. Komputasi yang menggunakan komputer inilah yang disebut dengan Komputasi Modern.

   Sejarah Komputasi Modern Awal mula dari komputasi adalah adanya perhitungan-perhitungan angka yang dilakukan manusia. Manusia telah mengenal angka dan perhitungan sejak berabad-abad yang lalu. Bangsa romawi pun telah dapat menghitung sistem kalender dan rasi bintang. Seiring dengan perkembangan zaman manusia pun melakukan perhitungan-perhitungan yang lebih kompleks. Otak manusia juga mengalami keterbatasan dalam menghitung angka yang jumlahnya bisa berdigit-digit, kemudian diciptakan alat sempoa untuk menghitung, kemudian dekembangkan menjadi kalkulator, Karena semakin berkembangnya alat dan kebutuhan semakin banyak pula data-data yang ingin dihitung, dan mulailah ide pembuatan untuk membuat komputer sebagai alat hitung dengan konsep komputasi modern. Tidak hanya itu, komputer yang diciptakan hingga sekarang ini bukan menjadi sebuah alat yang digunakan untuk menghitung, tapi juga bisa menyimpan,mengedit dan mengolah kata serta masih banyak lagi kegunaan dan kelebihan yang dimiliki oleh komputer.

Komputasi Modern Komputasi adalah cara untuk menyelesaikan sebuah masalah dari inputan data dengan menggunakan algoritma. Secara umum ilmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains). Bidang ini berbeda dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi, komputer dan pemrosesan informasi. Bidang ini juga berbeda dengan teori dan percobaan sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan. Dalam ilmu alam, pendekatan ilmu komputasi dapat memberikan berbagai pemahaman baru, melalui penerapan model-model matematika dalam program komputer berdasarkan landasan teori yang telah berkembang, untuk menyelesaikan masalah-masalah nyata dalam ilmu tersebut. Dalam kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan itu meliputi:

1. Akurasi (big, Floating point)

2. Kecepatan (dalam satuan Hz)

3. Problem Volume Besar (Down Sizzing atau pararel) 4. Modeling (NN & GA) 5. Kompleksitas (Menggunakan Teori big O)

Karakteristik dari Komputasi Modern Karakteristik komputasi modern ada 3 macam, yaitu :

1. Komputer-komputer penyedia sumber daya bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat keras, sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.

2. Komputer-komputer terhubung ke jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.

3. Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.

Jenis-Jenis Komputasi Modern Jenis-jenis komputasi modern ada 3 macam, yaitu :

1.Mobile Computing atau Komputasi Bergerak Mobile computing (komputasi bergerak) merupakan  kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel serta mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel.

2.Grid Computing Komputasi grid memanfaatkan kekuatan pengolahan idle berbagai unit komputer, dan menggunakan kekuatan proses untuk menghitung satu pekerjaan.

3.Cloud Computing atau Komputasi Awan Cloud computing adalah perluasan dari konsep pemrograman berorientasi objek abstraksi. Abstraksi, sebagaimana dijelaskan sebelumnya, menghapus rincian kerja yang kompleks dari visibilitas.

    Konsep Komputasi Modern pertama kali digagasi oleh John Von Neumann. Beliau adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Von Neumann memberikan berbagai sumbangsih dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang di salurkan melalui karya-karyanya Von Neumann juga ahli dalam bidang komputasi. Von Neumann menjadi seorang konsultan pada pengembangan komputer ENIAC, dia merancang konsep arsitektur komputer yang masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Nuemann adalah seperangkat komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat, I/O, dan memori. John von Neumann (1903-1957) adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Dalam hidupnya yang singkat, Von Neumann telah menjadi ilmuwan besar abad 21. Von Neumann meningkatkan karya-karyanya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Beliau juga merupakan salah seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu.

    Von Neumann dilahirkan di Budapest, Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Dia adalah anak pertama dari pasangan Neumann Miksa dan Kann Margit. Di sana, nama keluarga diletakkan di depan nama asli. Sehingga dalam bahasa Inggris, nama orang tuanya menjadi Max Neumann. Pada saat Max Neumann memperoleh gelar, maka namanya berubah menjadi Von Neumann. Setelah bergelar doktor dalam ilmu hukum, dia menjadi pengacara untuk sebuah bank. Pada tahun 1903, Budapest terkenal sebagai tempat lahirnya para manusia genius dari bidang sains, penulis, seniman dan musisi.

   Von Neumann juga belajar di 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. Keahlian Von Neumann terletak pada 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.

Sumber Materi :

http://rikardo-game.blogspot.com/2011/04/sejarah-komputasi-modern.html

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