1.3 Komputasi Kuantum

Perubahan yang terjadi pada keadaan kuantum dapat dijelaskan menggunakan bahasa kuantum komputasi. Sejalan dengan cara komputer klasik dibangun dari sirkuit listrik berisi kabel dan gerbang logika, komputer kuantum dibangun dari sirkuit kuantum berisi kabel dan gerbang kuantum dasar untuk membawa dan memanipulasi informasi kuantum. Pada bagian ini kami menjelaskan beberapa gerbang kuantum sederhana, dan menyajikan beberapa contoh sirkuit yang menggambarkan aplikasinya, termasuk sirkuit yang berteleportasi qubit.

1. Single qubit gates

2. Multiple qubit gates

3. Measurements in bases other than the computational basis

4. Quantum circuits

5. Qubit copying circuit?

Read More

1.4 Algoritma Quantum

Komputasi Klasik pada Komputer Kuantum

Seperti yang ditunjukkan sebelumnya, alasan sirkuit kuantum tidak dapat digunakan untuk secara langsung mensimulasikan sirkuit klasik adalah karena gerbang logika kuantum kesatuan secara inheren reversibel, sedangkan banyak klasik gerbang logika seperti gerbang secara inheren tidak dapat diubah.Setiap rangkaian klasik dapat diganti dengan rangkaian ekivalen yang hanya berisi reversible elemen, dengan memanfaatkan gerbang reversibel yang dikenal sebagai gerbang Toffoli. Gerbang Toffoli memiliki tiga bit input dan tiga bit output, dua di antaranya adalah bit kontrol yang tidak terpengaruh oleh aksi gerbang Toffoli.

Gerbang Toffoli telah digambarkan sebagai gerbang klasik, tetapi juga dapat diimplementasikan sebagai gerbang logika kuantum. Menurut definisi, implementasi logika kuantum dari Toffoli gate hanya mengubah status basis komputasi dengan cara yang sama seperti Toffoli . klasik gerbang.

Paralelisme Kuantum

Paralelisme kuantum adalah fitur mendasar dari banyak algoritma kuantum. Secara heuristik, dan dengan risiko penyederhanaan yang berlebihan, paralelisme kuantum memungkinkan komputer kuantum untuk mengevaluasi fungsi f(x) untuk banyak nilai x yang berbeda secara bersamaan.

Algoritma Deutsch

Modifikasi sederhana menunjukkan bagaimana rangkaian kuantum dapat mengungguli yang klasik dengan menerapkan algoritma Deutsch (kami benar-benar menyajikan versi yang disederhanakan dan ditingkatkan dari algoritma asli; lihat 'Sejarah dan selanjutnya membaca 'di akhir bab). Algoritma Deutsch menggabungkan paralelisme kuantum dengan sifat mekanika kuantum yang disebut interferensi.
Perbedaan antara pararelisme kuantum dan klasik kuantum perbedaannya adalah bahwa dalam klasik komputer dua alternatif ini selamanya mengecualikan satu sama lain,dalam komputer kuantum mungkin untuk dua alternatif mengganggu satu sama lain untuk menghasilkan beberapa properti global dari fungsi f, dengan menggunakan sesuatu seperti gerbang Hadamard untuk menggabungkan kembali alternative yang berbeda, seperti yang dilakukan dalam algoritma Deutsch. Inti dari banyakya desain dari algoritma kuantum adalah bahwa pilihan fungsi dan transformasi akhir yang cerdas memungkinkan penentuan efisien informasi global yang tidak dapat dicapai dengan cepat pada komputer klasik.

Algoritma Deutsch–Jozsa

Algoritma Deutsch adalah kasus sederhana dari algoritma kuantum yang lebih umum, yang akan kita sebut sebagai algoritma Deutsch–Jozsa. Algoritme Deutsch-Jozsa adalah contoh pertama dari algoritme kuantum yang berkinerja lebih baik daripada algoritme klasik terbaik. Ini menggunakan properti kuantum seperti interferensi kuantum (seperti yang ditunjukkan di sini dalam percobaan celah ganda ) yang memungkinkan kita untuk mencari solusi untuk masalah kita.

 

Read More

Komputasi Kuantum

Google,IBM dan eberapa perusahaan teknologi lain sedang berlomba-lomba membuat dan menyempurnakan sebuah komputer yang lebih kencang dari superkomputer, yakni komputer kuantum. Mereka yakin, masa depan superkomputer akan beralih ke komputer kuantum yang memiliki kecepatan yang sangat tinggi.

Tapi apa sebenarnya computer kuantum itu ? Lalu,bagaimana carakerja dan apa perbedaanya dengan komputer klasik ?

Apa itu komputer kuantum ?

Komputer kuantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, 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.

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).

Pada awalnya Feynman mengemukakan idenya mengenai sistem kuantum yang juga dapat melakukan proses penghitungan. Fenyman juga mengemukakan bahwa sistem ini bisa menjadi simulator bagi percobaan fisika kuantum.

Walaupun komputer kuantum masih dalam pengembangan, telah dilakukan eksperimen dimana operasi komputasi kuantum dilakukan atas sejumlah kecil Qubit. Riset baik secara teoretis maupun praktik terus berlanjut dalam laju yang cepat, dan banyak pemerintah nasional dan agensi pendanaan militer mendukung riset komputer kuantum untuk pengembangannya baik untuk keperluan rakyat maupun masalah keamanan nasional seperti kriptoanalisis.

Cara kerja komputer kuantum

Sampai saat ini, dua kegunaan yang paling menjanjikan untuk perangkat komputer kuantum itu adalah untuk melakukan pencarian kuantum dan anjak kuantum. Untuk memahami bagaimana pencarian kuantum bekerja, bayangkan jika Anda mencari nama dan nomor telepon tertentu pada Yellow Pages atau buku telepon dengan cara konvensional. Jika buku telepon tersebut memiliki 10.000 entri, rata-rata Anda perlu melihat sekitar setengah dari jumlah itu, yakni 5.000 entri, sebelum Anda berpotensi menemukan nama dan nomor yang dicari. Algoritma pencarian kuantum hanya perlu menebak 100 kali. Dengan 5.000 tebakan, sebuah komputer kuantum mampu menemukan 25 juta nama pada buku telepon tersebut.

Perbedaan komputer klasik dengan komputer kuantum

Komputasi klasik bergantung pada tingkat akhir, pada prinsip-prinsip yang diungkapkan oleh aljabar Boolean. Data harus diproses dalam keadaan biner eksklusif pada setiap titik waktu atau bit. Sedangkan saat itu setiap transistor atau kapasitor perlu dalam kondisi 0 atau 1 sebelum beralih status yang sekarang diukur dalam miliar detik. Masih ada batas untuk seberapa cepat perangkat ini dapat dibuat untuk mengalihkan statu. Sebagaimana pengembangan yang mengarah ke ke sirkuit yang lebih kecil dan lebih cepat, kita mulai mencapai batas fisik material dan ambang batas untuk hukum klasik fisika untuk diterapkan. Dalam hal ini, dunia kuantum mengambil alih.Sedangkan dalam komputer kuantum, sejumlah partikel elemental seperti elektron atau foton dapat digunakan baik untuk pengisian atau polarisasi yang bertindak sebagai representasi dari 0 dan / atau 1. Setiap partikel ini dikenal sebagai bit kuantum, atau Qubit. Sifat dan perilaku partikel-partikel ini membentuk dasar dari komputasi kuantum.

Sumber : 

https://www.wartaekonomi.co.id/read252990/google-ungkap-kemampuan-komputer-kuantum-ibm-sebut-terlalu-cepat

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

https://www.labana.id/view/apa-itu-komputer-kuantum-dan-bagaimana-cara-kerjanya/2017/05/04/?fullview

https://www.tek.id/tek/komputer-kuantum-dan-apa-bedanya-dengan-komputer-biasa-b1XpJ9fXB

 

Read More

Ringkasan Jurnal Studi Literatur : Teknologi Cloud Computing

Teknologi cloud computing telah menjadi bagian dari kebutuhan hidup bagi sebagian orang. Kebutuhan distribusi data yang tinggi membuat orang mencari alterlatif lain untuk dapat menyampaikan data dan informasi secara cepat, efektif dan efisien. Cloud computing menjadi salah satu solusi yang ditawarkan oleh penyedia layanan ini untuk dapat ditawarkan ke masyarakat luas sekaligus ini menjadi peluang bisnis yang menguntungkan bagi pengusaha yang jeli menangkap peluang ini.

Dengan berkembangnya teknologi penyimpanan dan proses data dan suksesnya internet, sumber daya computing semakin murah, lebih bertenaga dan mudah di dapat dari pada sebelumnya. Trend teknologi ini semakin diminati oleh banyak orang, didukung dengan berkembangnya teknologi mobile seperti smartphone membuat pengguna teknologi lebih mudah untuk berbagi data dan informasi. Salah satu teknologi yang sudah banyak diminati oleh orang adalah cloud computing.

Definisi Cloud Computing

Istilah cloud computing pertama kali diperkenalkan ke khalayak ramai pada awal tahun 1960-an oleh John McCarthy. Dengan tujuan untuk menyediakan fasilitas komputasi bagi masyarakat sehingga dapat digunakan untuk distribusi data seperti halnya fasilitas listrik yang disediakan oleh pemerintah.Cloud dari sudut pandang bisnis adalah suatu istilah dimana pihak penyedia layanan cloud computing menyediakan aplikasi yang dapat digunakan oleh pengguna dari berbagai penjuru dunia sehingga pengguna tidak perlu menyediakan fasilitas komputasi untuk melakukan distribusi data.Cloud computing dapat dikatakan sebagai jaringan komputer berskala besar dan digunakan secara virtual dan dapat dipakai untuk berbagi data antar pengguna.

Taksonomi Cloud Computing

Liu et al membagi taksonomi cloud computing menjadi empat bagian, antara lain: 

1. Level 1 Peranan actor cloud computing yang terdiri dari lima besar actor yang berpartisipasi dengan cloud computing yaitu konsumen layanan cloud computing, penyedia layanan cloud computing, broker cloud computing, auditor dan pembawa. 

2. Level 2 Aktivitas actor cloud computing penyebaran layanan, orkestrasi layanan, cloud manajemen pelayanan, keamanan dan privasi . 

3. Level 3 Komponen cloud computing merujuk kepada proses khusus, aksi, atau tugas yang sesuai dengan objek tugas tersebut. 

4. Level 4 Merupakan subkomponen yang menampilkan bagian per modul dari komponen yang lebih besar.

Kemudian guna memenuhi kebutuhan pengembang dalam bidang cloud computing,penulis dari jurnal tersebut membuat sebuah taksonomi baru untuk melengkapi taksonomi diatas yaitu Hierarchical Cloud Taxonomy Engine (HCTE).Berupa alat yang berguna dalam proses membandingkan produk cloud computing dan dapat digunakan untuk mengklasifikasikan solusi cloud computing dari berbagai aspek.

Taksonomi tersebut digambarkan melalu gambar berikut :

Dari gambar diatas, taksonomi menampilkan beberapa elemen yang dapat dipakai untuk menguji dan memilih perangkat lunak yang akan digunakan untuk membangun system cloud computing. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa elemen, antara lain: model penyebaran, fitur finansial, fitur teknikal, fitur keamanan, fitur layanan, fitur managemen, fitur cadangan data dan pemulihannya, aspek hukum, garansi dan layanan pelanggan.

Berikut ini adalah level-level optimalisasi yang dapat diaplikasikan dengan menggunakan SPM: 

a. Level optimalisasi sirkuit focus pada pengurangan aktivitas daya switching dari gerbang logika dan kombinasi sirkuit transistor dengan menerapkan rancangan gerbang yang komplek dan pemilihan transistor yang sesuai. 

b. Optimalisasi pada level logika focus pada kombinasi pada level logika dari switching activity power dan rangkaian sikuensial. 

 

c. Optimalisasi level arsitektur focus pada menganalisis rancangan system pada level register-transfer. 

Dengan adanya analisis penggunakan sumber daya listrik maka dapat dicegahnya kehilangan sumber daya listrik walaupun system cloud computing dilengkapi dengan perangkat keras yang sempurna, rancangan perangkat lunak yang bagus.

Layanan Cloud Computing

Terbagi atas tiga layanan utama : 

a. Infrastructure as a Service (IaaS) 

Menyediakan fungsi umum hosting dan penyediaan akses pada infrastruktur dan pengoperasian middleware dari perangkat lunak. Biasanya disediakan oleh data center sehingga pelanggan tidak perlu melakukan pemeliharaan terhadap perangkat keras. Mengusung konsep sumber daya virtual yang memungkinkan pelanggan untuk menjalankan system operasinya sendiri di atas perangkat lunak yang ditawarkan oleh provider. Hal ini bertujuan supaya apabila dilakukannya pemeliharaan perangkat keras di sisi provider, tidak mempengaruhi pelanggan. 

b. Software as a Service (SaaS) 

Merupakan kategori kedua dari layanan yang ditawarkan oleh penyedia layanan cloud computing. Tipe ini menyediakan model baru dalam penyebaran perangkat lunak dimana aplikasi disediakan sebagai layanan dan disediakan untuk pelanggan pengguna internet. 

c. Platform as a Service (PaaS) 

Dikenal juga dengan cloudware, merupakan kategori ketiga yang membuat dua kategori sebelumnya lebih terkenal. Menyediakan semua fasilitas yang dibangun melalui aplikasi web dan layanan-layanan berupa perancangan, pengembangan, uji coba, penyebaran dan hosting. 

Peneliti lain menambahkan dua layanan baru yang dapat dijadikan acuan dalam membangun layanan cloud computing: 

a. Web hosting berperan sebagai perantara antara penyedia layanan dan pelanggan yang menyewa satu paket web hosting, server, FTP dan akses SSH, penyimpanan, dan beberapa aplikasi yang sesuai dengan Bahasa pemrograman seperti Perl, PHP, Python dan Ruby. 

b. File hosting menawarkan system penyimpanan yang virtual dimana pelanggan dapat menyimpan data mereka dengan aman dengan harga tertentu berdasarkan QoS yang diinginkan. 

Tipe Cloud Computing

Kebutuhan transfer data yang beragam membuat penyedia layanan cloud computing mengklasfikasikan layanan cloud computing berdasarkan kebutuhan pelanggan : 

a. Public clouds Layanan cloud computing yang ditawarkan oleh provider untuk menggunakan sumber daya mereka baik berupa perangkat keras ataupun perangkat lunak kepada publik. Jenis layanan ini menyediakan manfaat pelanggan tidak perlu menyediakan infrastruktur dan juga dapat terhindar dari kerusakan infrastruktur apabila dimiliki sendiri. Namun cloud jenis ini lemah dalam pengontrolan data, keamanana data dan jaringan sehingga kurang efektif untuk kebutuhan bisnis 

b. Private cloud Dikenal juga dengan internal cloud. Merupakan tipe cloud yang dirancang sedemikian rupa yang digunakan oleh sebuah organisasi. Cloud ini bisa saja dikelola oleh organisasi tersebut atau dikelola oleh pihak lain. Tipe layanan ini menyediakan level control yang paling tinggi, handal dan aman. Namun membutuhkan biaya yang lebih besar. 

c. Hybrid cloudsJurnal Ilmiah Media Processor Vol.11 No.2 Oktober 2016 ISSN 1907-6738 845 Merupakan kombinasi public dan private clouds yang berusaha untuk mengatasi kedua jenis sebelumnya. Pada tipe ini, layanan infrastruktur dijalankan dengan tipe private sedangkan sisanya public. Layanan ini bersifat on-demand, artinya hanya dipakai pada saat dibutuhkan saja. Tipe ini masih harus dengan hati-hati memisahkan layanan private dan public. 

d. Virtual Private Cloud Alternaltif lain yang ditawarkan oleh provider adalah Virtual Private Cloud (VPC). Ada perbedaan yang signifikan antara VPC dan VPN. Pada VPC pelanggan dapat mengatur topologinya sendiri dan mengimplementasikan system keamanannya sendiri. Untuk kebanyakan perusahaan, VPC berarti beralih dari mengelola infrastruktur jaringannya sendiri ke infrastruktur cloud yang disediakan oleh pihak lain. 

Aspek Teknis pada Cloud Computing

Beberapa aspek teknis yang menjadi pertimbangan provider untuk membangun layanan cloud computing sehingga cloud computing dapat benar-benar memberi manfaat kepada pelanggan maupun pada pihak provider, antara lain :

1. Infrastruktur

2. Load Balancing

3. Keamanan dan kerahasiaan

4. Kepercayaan

5. Adanya jaminan bahwa data itu bersifat mudah dibawa dan dapat diakses dari berbagai peralatan dan system oprasi.

Karakteristik Cloud Computing

a. Multi-tenancy Penyedia layanan cloud computing dapat dimiliki oleh beberapa penyedia layanan ini yang saling berkolaborasi pada satu data center saja. Dimana mereka akan bersama-sama menyelesai masalah yang berkaitan dengan performa dan manajemen layanan ini. Lapisan arsitektur dari cloud computing ini menyediakan divisi yang bertanggungjawab terhadap jalannya layanan ini. Namun terkadang menimbulkan masalah apabila layanannya ini ditangani oleh beberapa penyedia. 

b. Shared resource pooling Infrastruktur cloud computing menyediakan kumpulan sumber daya computer yang secara dinamis digunakan oleh banyak pelanggan. Dengan adanya konsep ini, maka pengelola layanan ini dapat secara fleksibel mengelola sumber daya yang ada 

c. Service Oriented Beberapa layanan yang ditawarkan telah dibahas pada poin sebelumnya. Diantaranya adalah IaaS, PaaS dan SaaS 

d. Utility-based pricing Layanan ini dibayar hanya pada saat digunakan saja. Skema pembayaran ini bergantung pada masing-masing penyedia. Contohnya: provider SaaS menyewakan mesin virtual mereka dalam hitungan per jam. 

Kesimpulan 

Mempelajari beberapa hal yang berkaitan dengan cloud computing yang dapat dijadikan acuan oleh pengusaha yang tertarik untuk membuat layanan cloud computing.Dimana banyak sekali manfaat dari cloud computing ini dari segi pengusaha maupun pengguna,dari segi pengusaha pada jaman modern ini semuanya sudah serba digital tidak terkecuali penyimpanan juga,karena semakin maju dunia teknologi semakin besar pula data yang akan dipakai untuk mengakses ataupun membuat sesuatu,oleh sebab itu Cloud computing sangatlah berguna karena memiliki fasilitas penyimpanan yang sangat besar,dari segi pengguna cloud computing sangatlah berguna,karena jika kita menyimpan data pada sebuah perangkat keras kemudian perangkat keras tersebut mengalami kerusakan atau error maka data yang ada pada perangkat tersebut juga mengalam kerusakan atau tidak bisa diakses,oleh sebab itu cloud computing sangatlah berguna karen kita bisa menyimpan dan mengakses data kapanpun dan dimanapun kita berada dengan menggunakan koneksi internet,dan juga kita tidak perlu khawatir akan data tersebut mengalami kerusakan.

Read More