Quantum Computation

Pengertian Quantum Computation

Dalam bahasa Indonesia yaitu komputer kuantum, merupakan komputer yang memanfaatkan fenomena-fenomena dari mekanika quantum, seperti quantum superposition dan quantum entanglement, yang digunakan untuk pengoperasian data.

Perhitungan jumlah data pada komputasi klasik dihitung dengan bit, sedangkan perhitungan jumlah data pada komputer kuantum 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.

Komputer kuantum dapat jauh lebih cepat dari komputer konvensional pada banyak masalah, salah satunya yaitu masalah yang memiliki sifat berikut :

• Satu-satunya cara adalah menebak dan mengecek jawabannya berkali-kali.
• Terdapat n jumlah jawaban yang mungkin.
• Setiap kemungkinan jawaban membutuhkan waktu yang sama untuk mengeceknya.
• Tidak ada petunjuk jawaban mana yang kemungkinan benarnya lebih besar: memberi jawaban dengan asal tidak berbeda dengan mengeceknya dengan urutan tertentu.

 Sejarah Quantum Computation

• Pada tahun 1970-an pencetusan atau ide tentang komputer kuantum pertama kali muncul oleh para fisikawan dan ilmuwan komputer, seperti 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).
• Feynman dari California Institute of Technology yang pertama kali mengajukan dan menunjukkan model bahwa sebuah sistem kuantum dapat digunakan untuk melakukan komputasi. Feynman juga menunjukkan bagaimana sistem tersebut dapat menjadi simulator bagi fisika kuantum.
• Pada tahun 1985, Deutsch menyadari esensi dari komputasi oleh sebuah komputer kuantum dan menunjukkan bahwa semua proses fisika, secara prinsipil, dapat dimodelkan melalui komputer kuantum. Dengan demikian, komputer kuantum memiliki kemampuan yang melebihi komputer klasik.
• Pada tahun 1995, Peter Shor merumuskan sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan komputer kuantum untuk memecahkan masalah faktorisasi dalam teori bilangan.
• Sampai saat ini, riset dan eksperimen pada bidang komputer kuantum masih terus dilakukan di seluruh dunia. Berbagai metode dikembangkan untuk memungkinkan terwujudnya sebuah komputer yang memilki kemampuan yang luar biasa ini. Sejauh ini, sebuah komputer kuantum yang telah dibangun hanya dapat mencapai kemampuan untuk memfaktorkan dua digit bilangan. Komputer kuantum ini dibangun pada tahun 1998 di Los Alamos, Amerika Serikat, menggunakan NMR (Nuclear Magnetic Resonance).

Quantum Entanglement

Quantum entanglement adalah efek mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara partikel individual sehingga sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha memindahkan mereka. Entanglement juga merupakan esensi komputasi kuantum karena ini adalah jalinan kualitas yang berhubungan dengan lebih banyak informasi dalam bit kuantum dibanding dengan bit komputing klasik.

Quantum entanglement terjadi ketika partikel seperti foton, elektron, molekul besar seperti buckyballs, dan bahkan berlian kecil berinteraksi secara fisik dan kemudian terpisahkan; jenis interaksi adalah sedemikian rupa sehingga setiap anggota yang dihasilkan dari pasangan benar dijelaskan oleh kuantum mekanik deskripsi yang sama (keadaan yang sama), yang terbatas dalam hal faktor penting seperti posisi, momentum, perputaran, polarisasi.

Pengoperasian Data Qubit

Qubit merupakan kuantum bit , mitra dalam komputasi kuantum dengan digit biner atau bit dari komputasi klasik. Sama seperti sedikit adalah unit dasar informasi dalam komputer klasik, qubit adalah unit dasar informasi dalam komputer kuantum . Dalam komputer kuantum, sejumlah partikel elemental seperti elektron atau foton dapat digunakan (dalam praktek, keberhasilan juga telah dicapai dengan ion), baik dengan biaya mereka atau polarisasi bertindak sebagai representasi dari 0 dan / atau 1. Setiap partikel-partikel ini dikenal sebagai qubit, sifat dan perilaku partikel-partikel ini (seperti yang diungkapkan dalam teori kuantum ) membentuk dasar dari komputasi kuantum. Dua aspek yang paling relevan fisika kuantum adalah prinsip superposisi dan Entanglement

Superposisi, pikirkan qubit sebagai elektron dalam medan magnet. Spin elektron mungkin baik sejalan dengan bidang, yang dikenal sebagai spin-up, atau sebaliknya ke lapangan, yang dikenal sebagai keadaan spin-down. Mengubah spin elektron dari satu keadaan ke keadaan lain dicapai dengan menggunakan pulsa energi, seperti dari Laser – katakanlah kita menggunakan 1 unit energi laser. Tapi bagaimana kalau kita hanya menggunakan setengah unit energi laser dan benar-benar mengisolasi partikel dari segala pengaruh eksternal? Menurut hukum kuantum, partikel kemudian memasuki superposisi negara, di mana ia berperilaku seolah-olah itu di kedua negara secara bersamaan. Setiap qubit dimanfaatkan bisa mengambil superposisi dari kedua 0 dan 1. Dengan demikian, jumlah perhitungan bahwa komputer kuantum dapat melakukan adalah 2 ^ n, dimana n adalah jumlah qubit yang digunakan. Sebuah komputer kuantum terdiri dari 500 qubit akan memiliki potensi untuk melakukan 2 ^ 500 perhitungan dalam satu langkah. Ini adalah jumlah yang mengagumkan – 2 ^ 500 adalah atom jauh lebih dari yang ada di alam semesta (ini pemrosesan paralel benar – komputer klasik saat ini, bahkan disebut prosesor paralel, masih hanya benar-benar melakukan satu hal pada suatu waktu: hanya ada dua atau lebih dari mereka melakukannya). Tapi bagaimana partikel-partikel ini akan berinteraksi satu sama lain? Mereka akan melakukannya melalui belitan kuantum.

Algoritma pada Quantum Computing

Para ilmuwan mulai melakukan riset mengenai sistem kuantum tersebut, mereka juga berusaha untuk menemukan logika yang sesuai dengan sistem tersebut. Sampai saat ini telah dikemukaan dua algoritma baru yang bisa digunakan dalam sistem kuantum yaitu algoritma shor dan algoritma grover.

• Algoritma Shor

Algoritma yang ditemukan oleh Peter Shor pada tahun 1995. Dengan menggunakan algoritma ini, sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data. Kode yang disebut kode RSA ini, jika disandikan melalui kode RSA, data yang dikirimkan akan aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang singkat. Selain itu, pemecahan kode RSA membutuhkan kerja ribuan komputer secara paralel sehingga kerja pemecahan ini tidaklah efektif.

• Algoritma Grover

Algoritma Grover adalah sebuah algoritma kuantum yang menawarkan percepatan kuadrat dibandingkan pencarian linear klasik untuk list tak terurut. Algoritma Grover menggambarkan bahwa dengan menggunakan pencarian model kuantum, pencarian dapat dilakukan lebih cepat dari model komputasi klasik. Dari banyaknya algoritma kuantum, algoritma grover akan memberikan jawaban yang benar dengan probabilitas yang tinggi. Kemungkinan kegagalan dapat dikurangi dengan mengulangi algoritma. Algoritma Grover juga dapat digunakan untuk memperkirakan rata-rata dan mencari median dari serangkaian angka, dan untuk memecahkan masalah Collision.

Quatum Gates

Gate sendiri dalam bahasa Indonesia adalah Gerbang. Quantum Gates adalah sebuah gerbang kuantum yang dimana berfungsi mengoperasikan bit yang terdiri dari 0 dan 1 menjadi qubits. dengan demikian Quantum gates mempercepat banyaknya perhitungan bit pada waktu bersamaan.

Implementasi Quantum Computation

Pada 19 Nov 2013 Lockheed Martin, NASA dan Google semua memiliki satu misi yang sama yaitu mereka semua membuat komputer kuantum sendiri. Komputer kuantum ini adalah superkonduktor chip yang dirancang oleh sistem D – gelombang dan yang dibuat di NASA Jet Propulsion Laboratories.

NASA dan Google berbagi sebuah komputer kuantum untuk digunakan di Quantum Artificial Intelligence Lab menggunakan 512 qubit D -Wave Two yang akan digunakan untuk penelitian pembelajaran mesin yang membantu dalam menggunakan jaringan syaraf tiruan untuk mencari set data astronomi planet ekstrasurya dan untuk meningkatkan efisiensi searchs internet dengan menggunakan AI metaheuristik di search engine heuristical.

A.I. seperti metaheuristik dapat menyerupai masalah optimisasi global mirip dengan masalah klasik seperti pedagang keliling, koloni semut atau optimasi swarm, yang dapat menavigasi melalui database seperti labirin. Menggunakan partikel terjerat sebagai qubit, algoritma ini bisa dinavigasi jauh lebih cepat daripada komputer konvensional dan dengan lebih banyak variabel.

Penggunaan metaheuristik canggih pada fungsi heuristical lebih rendah dapat melihat simulasi komputer yang dapat memilih sub rutinitas tertentu pada komputer sendiri untuk memecahkan masalah dengan cara yang benar-benar cerdas . Dengan cara ini mesin akan jauh lebih mudah beradaptasi terhadap perubahan data indrawi dan akan mampu berfungsi dengan jauh lebih otomatisasi daripada yang mungkin dengan komputer normal

Kelebihan dan Kekurangan Quantum Computation

Jika komputer kuantum dapat dibangun, sangat berguna untuk decoding dan encoding informasi rahasia. Komputer kuantum juga bisa digunakan untuk mencari database besar di sebagian kecil dari waktu yang jika menggunakan komputer konvensional akan memerlukan waktu yang sangat lama, komputer kuantum juga untuk mempelajari mekanika kuantum, atau bahkan merancang komputer kuantum lainnya. Komputer kuantum dalam satu langkah komputasi dapat melakukan operasi matematis pada 2N input berlainan yang tersimpan dalam superposisi koheren N qubit. Untuk melakukan hal yang sama, suatu komputer konvensional harus mengulang operasi sejumlah 2N kali atau harus digunakan 2N prosesor konvensional yang bekerja bersamaan. komputer kuantum melakukan semua perhitungan secara bersamaan (karena ada multiple states semuaperhitungan dapat berlangsung secara simultan di semua state). Komputer kuantum dengan jumlah transistor yang sama dengan komputer sekarang bisa lebih cepat jutaan kali. 30 qubit komputer kuantum bisa menghasilkan 10 terflops atau 10 bilyun operasi poin-mengambang per detik.

Tapi komputasi kuantum masih dalam tahap awal pengembangan, pun begitu telah banyak ilmuwan komputer meyakini teknologi masa depan ini sangat dibutuhkan untuk membuat sebuah komputer kuantum praktis, yang mana harus memiliki setidaknya beberapa lusin qubit, sehingga dapat memecahkan berbagai masalah dunia maya dan dunia nyata. ).komputer kuantum Belum merupakan sebuah perangkat yang bisa digunakan, namun untuk komputasi kuantum (sebuah sistem perangkat keras dan lunak yang akan membuat perangkat komputer kuantum) sudah ada perusahaan yang telah didirikan termasuk D-wave System.

SUMBER :

http://sanguifiedbich.blogspot.co.id/2014/04/pengertian-quantum-komputer-lengkap.html

http://rifqo-muhammad.blogspot.co.id/2016/04/quantum-computation.html

http://cichaputri.blogspot.co.id/2015/06/pengantar-quantum-computation.html

http://mamz.weebly.com/quantum-computation.html

http://mohammadmahareza.blogspot.co.id/2015/06/pengantar-quantum-computation.html

Mobile Computing

Pengertian Mobile Computing

Mobile Computing yang dalam pengertiannya adalah menggunakan komputer dimana saja. Mobile computing adalah seperangkat benda atau teknologi yang memiliki teknologi canggih yang sering disebut sebagai mobile computer (portable computer) dan mampu melakukan komunikasi dengan jaringan tanpa kabel (nirkabel) walaupun user atau pengguna dari alat tersebut sedang melakukan perpindahan.

Mobile computing juga merupakan teknologi yang dapat melakukan sistem distribusi data saat bergerak bebas dan dapat melakukan koneksi kembali pada lokasi jaringan yang berbeda.

Dua prinsip kerja utama mobile computing yang membedakannya dari arsitektur komputasi yang lain, seperti mainframe, klien-server, atau multi-tier yaitu virtualisasi dan provisioning.

 

• Virtualisasi : Setiap sumberdaya (komputer, disk, komponen aplikasi dan sumber informasi) dikumpulkan bersama-sama menurut jenisnya, lalu disediakan bagi konsumen (orang atau program software). Virtualisasi berarti meniadakan koneksi secara fisik antara penyedia dan konsumen sumberdaya,dan menyiapkan sumberdaya untuk memenuhi kebutuhan tanpa konsumen mengetahui bagaimana permintaannya bisa terlayani.

• Provisioning : Ketika konsumen meminta sumberdaya melalui layer virtualisasi,sumberdaya tertentu di belakang layer didefinisikan untuk memenuhi permintaan tersebut, dan kemudian dialokasikan ke konsumen. Provisioning sebagai bagian dari mobile computing berarti bahwa sistem menentukan bagaimana cara memenuhi kebutuhan konsumen seiring dengan mengoptimasi jalannya sistem secara keseluruhan.
  

Sejarah Perkembangan Mobile Computing

Perkembangan mobile computer hingga kini sangatlah luar biasa. Hal ini tidak lepas dari perkembangan-perkembangan mobile computer dari waktu ke waktu. Berikut dibahas sedikit mengenai sejarah perkembangan mobile computer, yakni :

• Dynabook (1968) : Alan kay mengembangkan sebuah komputer portabel yang nantinya menawarkan sebuah media elektronik yang modern yang diperuntukan untuk anak anak. Graphical control interface dengan icon pada Komputer ini merupakan cikal bakal dari system operasi yang ada saat ini.

• Gir Compass 1100 (1982) : Teknologi ini di rancang dan di kembangkan oleh gird sangat terdepan . cover nya dapat dilipat dan teringrasi sebauh flatscreen serta casing dari magnesium yang ultralight. Namun ini di teruskan dan dikembangkan oleh bil moggridge ini terlalu mahal dengan harga mencapai dengan US$ 10.000. hanya kalangan militer AS dan NASA saja yang dapat membelinya.

• Oseborne 1 (1981) : IBM 1311 diperkenalkan pada tanggal 11 oktober 1962 hardisk ini bisa menyipan sampai dengan 2 juta karakter pada diskpack yang dapat di ganti (1316). Ketebalan hardisk ini mencapai 4 inci dan berat 4,5 kg dan memiliki 6 disk yang berukuran 6 disk yang berukuran 14 inci dan permukaan yang dapat ditulis.

• Compaq Portable (1983) : Laptop pertama yang kompetibel dengan IBM ditawarkan oleh Compaq. Berat dan tanpa batrai lantaran masih menggunakan system operasi MS DOS laptop ini tidak popular.

• Gavilan SC (1984) : Touchpad pertama ini ditawarkan oleh laptop Gavilan dan berada di atas keyboard. Model komputer ini sudah dilipat dan menyediakan laya LCD serta processor intel 80168 yang kompetibel dengan harga MS DOS.

• Bondwell 2 (1985) : Walaupun era CP /M yang sudah lewat tetapi kehadiran ini tetap sukses dengan RAM sebesar 64 Kb floppy drive 3.5 inci dan layer LCD laptop ini menjadi jawara di eranya.

• COMPAQ SLT 286 (1988) : Laptop pertama yan sudah dilengkapi dengan batrai hardisk dan LCD. Layarnya menawarkan resolusi VGA penuh.notebook ini ditujukan untuk kalangan bisnis. Tidak heran harganya mencapai harga mobil pada saat itu.

• USB interface (1997) : Setelah penganalan port interface USB hamper semua perangkat terhubung dengan notebook computer portable mendadak menjadi universal.

• WLAN untuk semua (1999) : Berkat penggunaan WLAN notebook kini tidak lagi statis hotspot menghubungkan perangkat ini ke internet dan jaringan kantor serta dapat diakses dimana saja.

Jenis Mobile Computing

• Laptop : Laptop merupakan komputer portabel, kecil dan dapat dibawa kemana saja dengan sangat mudah yang terintegrasi pada sebuah casing. Berat laptop berkisar dari 1 sampai 6 kilogram tergantung ukurannya, bahan dan spesifikasi. Sumber listrik berasal dari baterai atau A/C adaptor yang dapat digunakan untuk mengisi ulang baterai dan untuk menyalakan laptop itu sendiri. Laptop kegunaannya sama dengan Komputer desktop, yang membedakannya hanya ukuran sehingga memudahkan pemakai untuk membawanya kemana-mana.

• Wearable Computer : komputer yang dipakaikan di tubuh manusia. Contohnya adalah Computer Gletser Ridgeline W200. W200 ini terbuat dari paduan magnesium bertulang yang memaksimalkan kekuatan dan meminimalkan berat keseluruhan. Pada hanya 10,2 ons dan dibentuk pada kontur lengan, W200 yang mengkombinasikan fitur yang sama dari sebuah komputer standar dengan sebuah perangkat yang memberikan kenyamanan dan ergonomis pergelangan tangan instrumen aus. W200 ini memiliki sebuah 3.5 “layar warna dengan layar sentuh, keyboard backlit dan baterai hot swappable. Fungsi nirkabel dari W200 memastikan konektivitas berkelanjutan terlepas dari lokasi pengguna dengan plug and play Wi-Fi, Bluetooth dan modul GPS. Menggunakan CE Windows atau sistem operasi Linux, unit cepat dapat dikonfigurasi untuk mengakses sistem host remote melalui kabel terintegrasi atau antarmuka nirkabel. Operasi bebas dari tangan-W200 yang mengatasi keterbatasan fisik yang terkait dengan komputer genggam normal. Hal ini memungkinkan pengguna kebebasan penuh untuk melanjutkan kegiatan sehari-hari dengan menggunakan kedua tangan sedangkan komputer memiliki akses penuh pada setiap saat. Selain kompas elektronik, sistem juga mengintegrasikan fitur terbaru dan paling inovatif, seperti tilt dan perhitungan diam, yang memungkinkan penghematan baterai kritis ketika unit tidak digunakan. Kegunaan tangan-bebas dari W200 membuatnya kepentingan khusus untuk Layanan Darurat, Keamanan, Pertahanan, Gudang, Lapangan Logistik dan setiap wilayah di mana akses ke sejumlah besar informasi yang diperlukan. W200 punggung bukit itu bergabung baris gletser saat komputer kasar dikembangkan untuk pengumpulan data.

• PDA(Personal Digital Assistants) : sebuah alat elektronik yang berbasis komputer dan berbentuk kecil serta dapat dibawa kemana-mana.  Menurut  sepengetahuan saya PDA banyak digunakan sebagai pengorganisir pribadi pada awalnya, tetapi karena perkembangannya, kemudian bertambah banyak fungsi kegunaannya, seperti kalkulator, penunjuk jam dan waktu, permainan komputer, pengakses internet, penerima dan pengirim surat elektronik (e-mail), penerima radio, perekam video, dan pencatat memo. Selain dari itu dengan PDA (komputer saku) ini, kita dapat menggunakan buku alamat dan menyimpan alamat, membaca buku-e, menggunakan GPS dan masih banyak lagi fungsi yang lain. Bahkan versi PDA yang lebih canggih dapat digunakan sebagai telepon genggam, akses internet, intranet, atau extranet lewat Wi-Fi atau Jaringan Wireless. Salah satu ciri khas PDA yang paling utama adalah fasilitas layar sentu.

• SmartPhone : ponsel yang menawarkan kemampuan canggih, boleh dikata kemampuannya menyerupai kemampuan PC (komputer). Umumnya suatu ponsel dikatakan sebagai smartphone bila dapat berjalan pada software operating system yang lengkap dan memiliki interface dan platform standar bagi pengembang aplikasi. Sementara itu ada yang mengatakan smartphone adalah ponsel sederhana dengan fitur canggih seperti kemampuan mengirim dan menerima email, menjelajah internet dan membaca e-book, built in full keyboard atau external USB keyboard, atau memiliki konektor VGA. Dengan kata lain, smartphone adalah miniatur komputer dengan kemampuan ponsel .

Tools untuk Mobile Computing

•  GPS (Global Positioning System)
• Wireless (Acess)
• GIS (Location)

Aplikasi Mobile Computing : BBM(Blackberry Massanger), WhatsApp, Bayar listrik online, dll.

Hardware & Software  :

Seseorang dapat melakukan proses bisnis dimanapun dan kapanpun dengan konsep Mobile Computing

• Mobile/Migrasi
• Security
• Authentication
• Privacy

Hardware Computing :

• Laptop (Computing Unit)
• LCD (Display Unit)
• Wireless (Comunication Unit)

Sofware Computing :

• Operating System
• GUI
• Application, Cell phone application, Calendar
• Java ME, Popular untuk game
• Mobile Operation System

Mobile Operation System :

• Java Mobile
• Symbian for Nokia
• Android berbasis Linux
• I phone mac OSX
• Palm OS (PDA)
• Blackberry System

Kelebihan dan Kekurangan Mobile Computing

Kelebihan dari mobile computing :

1. Komputasi simulasi dan penyelesaian masalah dapat berjalan lebih cepat dan mencakup domain yang lebih luas.
2. Pool dari aplikasi dan pustaka standard, akses terhadap model dan perangkat berbeda, metodologi penelitian yang lebih baik.
3. Akses terhadap sumber data global dan hasil penelitian lebih baik.
4. Perkalian dari sumber daya: Resource pool dari CP4 dan storage tersedia ketika idle.
5. Ukuran dan kompleksitas dari masalah mengharuskan orang-orang dalam beberapa organisasi berkolaborasi dan berbagi sumber daya komputasi, data dan instrumen sehingga terwujud bentuk organisasi baru yaitu virtual organization.

Kekurangan Mobile Computing :

Kekurangan pada mobile computing yang lebih ditekankan disini adalah mengenai hambatan yang dialami oleh masyarakat Indonesia dalam mengaplikasikan teknologi mobile computing. Hambatan-hambatan tersebut adalah sebagai berikut :

1. Manajemen institusi yang terlalu birokratis menyebabkan mereka enggan untuk merelakan fasilitas yang dimiliki untuk digunakan secara bersama agar mendapatkan manfaat yang lebih besar bagi masyarakat luas.
2. Masih sedikitnya sumber daya manusia yang kompeten dalam mengelola mobile computing.
3. Kurangnya pengetahuan yang mencukupi bagi teknisi IT maupun user nonteknisi mengenai manfaat dari mobile computing itu sendiri.

Penerapan Mobile Computing

Dalam kehidupan sehari-hari dapat kita lihat dalam penggunaan perangkat mobile seperti smartphone atupun tablet dimana pada perangkat tersebut kita dapat melakukan kegiatan komputasi.

Contoh-contoh-Applikasi Mobile Computing : BBM(Blackberry Massanger), WhatsApp, Bayar listrik online, dll. Mobile applications yang sudah ada saat ini.

Diantaranya adalah :

• Kendaraan(untuk pemantauan dan koordinasi, GPS)
• Peralatan Emergensi(akses kedunia luar)
• Akses web dalam keadaan bergerak
• Location aware services
• Information services
• Disconnected operations (mobile agents)
• Entertaintment(network game groups)

SUMBER :

http://yukasetiawan.blogspot.co.id/2011/09/pengenalan-dan-arsitektur-mobile_20.html

http://marfisaputra.blogspot.co.id/2014/08/materi-mobile-computing.html

http://postaven.blogspot.co.id/2015/04/apa-itu-mobile-computing.html

http://ndy2andy.blogdetik.com/2010/03/24/mobile-computing-komputer-bergerak/https://4d1kurn14.wordpress.com/2010/04/25/mobile-computing/