Bayangkan sebuah superkomputer, komputer tercanggih yang kecepatannya ribuan kali komputer rumah atau kantor anda…
Komputer ini adanya hanya di pusat-pusat teknologi tinggi dunia,
seperti di NASA, kantor pusat IBM, pusat riset nuklir, dan mungkin, di
markas besar CIA. Komputer biasa berkecepatan milyaran instruksi per
detik (seperti Intel Core 2). Komputer super berkecepatan trilyunan
instruksi per detik. Komputer kuantum tercanggih di dunia.
Dulu pada saat komputer kali pertama diperkenalkan orang tidak akan
mengira bahwa suatu saat komputer yang berukuran besar bisa diberada
diatas meja dan ditenteng kemana kita pergi. Bahkan generasi palmtop
sudah bisa tampil di atas telapak tangan.
Beberapa waktu lalu para ilmuwan di Pusat Penelitian di Almaden telah
berhasil menjalankan kalkulasi komputer-kuantum yang paling rumit
hingga saat ini. Mereka berhasil membuat seribu triliun molekul yang
didesain khusus dalam sebuah tabung menjadi sebuah komputer kuantum
7-qubit yang mampu memecahkan sebuah versi sederhana perhitungan
matematika yang merupakan inti dari banyak di antara sistem kriptografis
pengamanan data (data security cryptographic system).
Keberhasilan ini memperkuat keyakinan bahwa suatu saat
komputer-komputer kuantum akan mampu memecahkan problem yang demikian
kompleks yang selama ini tidak mungkin dapat dipecahkan oleh
superkomputer-superkomputer yang paling hebat meski dalam tempo jutaan
tahun sekalipun.
Ide mengenai komputer kuantum ini berasal dari beberapa fisikawan
antara lain 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).
Sebuah komputer kuantum mendapatkan kemampuannya dengan memanfaatkan
sifat-sifat kuantum tertentu dari atom ataupun nukleus yang memungkinkan
mereka bekerja bersama sebagai suatu bit kuantum, atau “qubit”, yang
berfungsi sebagai prosesor sekaligus sebagai memori pada waktu yang
sama. Dengan mengarahkan interaksi-interaksi di antara qubit-qubit,
sementara mereka terus diisolasikan dari lingkungan eksternal. Para
ilmuwan berhasil membuat sebuah komputer kuantum menjalankan
kalkulasi-kalkulasi tertentu, seperti pemfaktoran, dengan kecepatan yang
secara eksponensial lebih tinggi dibandingkan komputer konvensional.
Bila kita menggunakan komputer konvensional untuk melakukan
pemfaktoran bilangan-bilangan besar, setiap penambahan digit akan
melipatduakan waktu yang dibutuhkan untuk menemukan faktor-faktornya.
Sebaliknya, waktu untuk melakukan pemfaktoran dengan menggunakan
komputer kuantum hanya akan bertambah panjang secara konstan bila sebuah
digit ditambahkan ke bilangan yang akan difaktorkan tersebut.
Dan dengan komputer ini, hanya butuh beberapa menit saja! Inilah Komputer Kuantum, Quantum Computer.
Kegunaan Komputer Kuantum
Ini adalah salah satu contohnya yang paling kompleks. Untuk
memecahkan sebuah kode rahasia, seperti password misalnya, bergantung
pada banyaknya digit yang harus dihitung. Makin sedikit jumlah digitnya,
makin mudah. Makin banyak, tentu makin sulit. Katanya kalau digitnya
misalnya sudah mencapai 140 digit, maka untuk menemukan kombinasinya
perlu waktu milyaran tahun bagi komputer biasa untuk menemukannya! Nah
bagi Komputer Kuantum, ini bisa dipecahkan dalam waktu, beberapa puluh
menit saja!
Mungkin nanti dengan teknologi kuantum kita bisa juga untuk melihat
secara detail seperti apa sebenarnya bentuk dan pergerakan atom! Atau
memahami dengan lebih jelas tentang mekanika seluruh galaksi dan alam
semesta. Mungkin juga akan mempermudah penciptaan energi fusi nuklir
yang dahsyat dan aman. Memprediksi cuaca secara akurat, berbulan-bulan
sebelumnya. Dan tentu saja, Artificial Intelligence yang lebih baik.
Komputer Kuantum ‘Tercanggih di dunia’ Akan Dipasang di NASA
Sebuah komputer super bernilai US$ 15 juta atau sekira Rp 146 miliar
yang menggunakan prinsip ‘fisika kuantum’ akan segera diinstal di
fasilitas Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA). Komputer itu akan
dipakai bersama oleh Google NASA, dan ilmuwan lain. Dengan komputer itu,
mereka bisa mengakses mesin yang 3.600 kali lebih cepat dari komputer
konvensional.
Tidak seperti mesin lain yang standar, prosesor D-Wave Two terlihat
memanfaatkan efek yang disebut terowongan kuantum — membuatnya bisa
memecahkan beberapa jenis masalah matematika hanya dalam sepersekian
detik.
Secara efektif, komputer super ini bisa mencoba semua solusi yang mungkin dalam waktu bersamaan, dan memilih yang terbaik.
Google ingin menggunakan fasilitas Ames Research Center milik NASA
yang terletak di California, untuk mengetahui bagaimana komputasi
kuantum bisa memajukan teknik belajar mesin dan kecerdasan buatan,
termasuk untuk mengenali suara.
Para peneliti dari universitas juga punya porsi waktu 20 persen melalui Universities Space Research Agency (USRA).
Teknologi Komputer Kuantum yang Super Rumit
Perusahaan Kanada, D-Wave Systems yang membuat mesin itu, mengundang
skeptisisme selama bertahun-tahun dari para ahli komputasi kuantum di
seluruh dunia. Sampai penelitian diuraikan awal tahun ini, sejumlah ahli
menduga, mesin yang dihasilkan perusahaan itu tak punya bukti
menggunakan efek khusus kuantum.
Apalagi, komputasi kuantum memanfaatkan perilaku ‘aneh’ materi dalam
skala kuantum. Komputer kuantum tidak menggunakan bits tetapi qubits
(Quantum Bits).
Sebaliknya, D-Wave Systems fokus membangun mesin yang mengekspolitas
teknik yang disebut quantum annealing — cara penyulingan solusi
matematika yang optimal dari semua kemungkinan.
Sementara, quantum annealing dimungkinkan oleh efek fisika yang dikenal sebagai terowongan kuantum.
Jika ini tidak diwujudkan, “Di masa depan, 20 tahun dari sekarang,
kita akan melongok ke belakang dan bertanya-tanya mengapa tak ada orang
yang pernah berpikir bahwa ini adalah ide yang bagus,” kata Geordie
Rose, chief technology officer D-Wave, seperti dikutip dari BBC, Jumat
(17/5/2013).
Menurut sebuah makalah yang dipresentasikan minggu ini, komputer
kuantum ini memiliki cara kerja yang cepat. Hanya butuh lebih dari
setengah detik untuk memecahkan masalah tertentu, dibanding perangkat
lunak komputer biasa yang butuh setidaknya 30 menit.
Kabarnya perangkat berharga Rp 146 miliar ditempatkan di sebuah kotak
dan akan diinstal NASA, dan mulai bisa dimanfaatkan para peneliti musim
gugur 2013 mendatang.
Penggunaan komputer kuantum tak akan serta-merta menyingkirkan
komputer digital. Sebab, masih sulit diciptakan dan harganya mahal.
