Konsep Qubit dan Quantum State

 

 TUGAS

KOMPUTASI MODERN

"TUGAS KELOMPOK KOMPUTASI MODERN"

Lembar Ini Disusun Untuk Memenuhi Tugas Kelompok Yang Diampu Oleh:

Adam Huda Nugraha, S.Kom., MMSI

Disusun Oleh:

Aldi (50418441)

Alief Priambudi (50418521)

Irfaan Fikri Hakim (53418370)

Muhammad Burhan Nurdin (54418519)

Muhammad Rizky Fajar (54418933)

Restu Cahyaningrum (56418015)

4IA21

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

TEKNIK INFORMATIKA

UNIVERSITAS GUNADARMA

2021/2022

Konsep Qubit dan Quantum State

Quantum Bit (Qubit)

Teknologi komputer kuantum juga sangat berbeda. Untuk operasi, komputer kuantum menggunakan quantum bit atau qubit yang memiliki sifat kuartener. Pada komputasi quantum, ada keterhubungan dengan biner. Biner adalah basis 2 dalam bahasa matematika karena hanya terdiri dari dua digit, yaitu 0 dan 1. Qubit dalam komputasi quantum berbeda dari biner yang biasa di gunakan pada pc lama. Misalkan, Dalam komputer klasik mengatakan memiliki dua bit. Kedua bit bisa terdiri dari satu dari kombinasi berikut: 00/01/10/11. Sedangkan, Qubit dapat eksis tidak hanya pada keadaan‐keadaan yang sesuai dengan nilai‐nilai logika 0 atau 1 seperti dalam kasus sebuah bit klasik, tetapi juga dalam keadaan superposisi dari dasar empat state atau antara 0 dan 1. Ini berarti bahwa sepasang qubit secara simultan dapat terdiri dari semua empat state yang mungkin atau kombinasi (00, 01, 10, 11).

Qubit adalah sebuah bit informasi yang dapat menjadi 0 dan 1 secara bersamaan (keadaan superposisi). Dengan demikian, sebuah komputer yang lebih banyak beroperasi dengan sebuah qubit daripada dengan bit standar dapat melakukan perhitungan dengan menggunakan kedua nilai secara bersamaan (Dewi, 2021). Dalam komputasi kuantum, dua qubit juga dapat terdiri dari satu dari keempat kombinasi tersebut di atas yang disebut state bagian dasar komputasi. Sementara sepasang klasik bit dapat menyimpan nomor ini hanya satu per satu. Dengan demikian, qubit dapat berisi sejumlah besar informasi dan hasil ini dalam komputer kuantum yang secara eksponensial lebih kuat daripada komputer klasik (non-kuantum).

Ada empat perangkat kontrol yang dapat digunakan untuk membuat qubit:

• Perangkap ion
• Titik-titik kuantum
• Semicoductor impurities
• Sirkuit superkonduktor

Pada qubit, untuk mengoperasikannya adalah dengan kedua nilai yang disimpan pada setiap qubit akan selalu mempengaruhi operasi komputer kuantum. Selain itu, sebuah n qubits sama-sama ber-superposisi dari 0 dan 1, dia berperan untuk mengkodekan 2n nilai. Komputer kuantum dapat menghitung nilai keseluruhannya sekaligus. Keadaan paralel ini memiliki istilah Paralelisme Kuantum. Setiap rangkaian yang tercipta selalu memiliki rangkaian kuantum yang sesuai. Jadi dapat disimpulkan bahwa teknologi yang diterapkan pada komputer kuantum mampu melakukan perhitungan pada semua nilai pada waktu yang hampir sama, dengan waktu yang sama komputer konvensional hanya bisa melakukan perhitungan tunggal.

Quantum State

Dengan cara yang mirip dengan cara komputer konversional terdiri dari bit (0 dan 1), komputer kuantum terdiri dari quantum bit atau qubit. Qubit merupakan representasi dari quantum state. Tetapi, quantum state dalah vektor satuan panjang dalam ruang vektor kompleks dua dimensi, yang dikenal sebagai state space. Ada dua state quantum khusus yang sesuai dengan 0 dan 1 dari bit klasik (biner). State quantum yang sesuai dengan 0 biasanya dilambangkan |0> (vektor 2x1[1 0]), sedangkan state yang spesial disebut dengan computational basis state. Computational basis state |1>(vektor 2x1[0 1]) memainkan peran yang sama dengan 1 pada bit klasik (biner). Notasi dengan | dan > disebut notasi ket atau vektor. Computational basis state |0> dan |1> hanyalah dua state yang memungkinkan untuk qubit, akan lebih banyak lagi contoh state qubit yang lain karena quantum state adalah complex vektor dimensi (bisa memiliki complex number).