Parallel Computation
Salah satu teknik melakukan komputasi secara
bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer independen secara bersamaan.
Ini umumnya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena
harus mengolah data dalam jumlah besar (di industri keuangan, bioinformatika,
dll) ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak ataupun untuk kalkulasi
numerik dalam menyelesaikan persamaan matematis di bidang fisika (fisika
komputasi), kimia (kimia komputasi) dll.
Pada dasarnya komputasi paralel digunakan untuk menyelesaikan
suatu permasalahan besar, dengan memecah-mecah permasalahan tersebut menjadi
bagian- bagian dari permasalahan yang lebih kecil (sub-masalah). Kemudian
sub-masalah tersebut di selesaikan oleh kumpulan-kumpulan dari prosesor
(multi-processors) yang nantinya terlibat dalam pengeksekusian masalah
tersebut. Dimana setiap bagian dari sub-masalah di selesaikan oleh satu
prosesor (single-processor). Sehingga kita dapat mengambil kesimpulan jika
sebuah masalah yang diselesaikan oleh satu prosesor membutuhkan berapa banyak
sub-masalah dan berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh prosesor tersebut.
Kemudian dilakukan perbandingan dengan masalah yang sama, jika masalah tersebut
diselesaikan oleh banyak prosesor.
Komputasi parallel berbeda dengan multitasking,
yaitu satu CPU mengeksekusi beberapa program sekaligus. Pada system komputasi
parallel terdiri dari beberapa unit prosesor dan beberapa unit memori. Ada dua
teknik yang berbeda untuk mengakses data di unit memori, yaitu shared memory
address dan message passing. Berdasarkan cara mengorganisasikan memori ini
computer parallel dibedakan menjadi shared memory parallel machine dan
distributed memory parallel machine.
Tujuan
Tujuan utama komputasi paralel adalah untuk mempersingkat
waktu eksekusi program yang menggunakan komputasi serial. Beberapa alasan lain
yang menjadikan suatu program menggunakan komputasi paralel antara lain:
- Untuk komputasi yang sangat kompleks, terkadang sumber daya (resource) yang ada sekarang belum cukup mampu untuk mendukung penyelesaian terhadap permasalahan secara cepat.
- Adanya keterbatasan memori pada mesin untuk komputasi serial.
- Adanya sumber daya non-lokal yang dapat digunakan melalui jaringan lokal atau internet.
- Penghematan biaya pengadaan perangkat keras, dengan menggunakan beberapa mesin yang murah sebagai alternatif penggunaan satu mesin yang bagus tapi mahal, walaupun menggunakan P-Processor (Multicore).
Hambatan
#1. Hukum Amdahl, yaitu percepatan waktu eksekusi
program dengan menggunakan komputasi paralel tidak akan pernah mencapai
kesempurnaan karena selalu ada bagian program yang harus dieksekusi secara
serial.
#2. Hambatan yang diakibatkan karena beban jaringan,
dalam eksekusi program secara paralel, prosesor yang berada di mesin yang
berbeda memerlukan pertukaran data melalui jaringan. Untuk program yang dibagi
menjadi task-task membutuhkan sinkronisasi, network latency (keterlambatan
jaringan) menjadi masalah utama. Permasalahan ini muncul karena ketika suatu
task membutuhkan data dari task yang lain, bagian ini dikirimkan melalui
jaringan dimana kecepatan transfer data kurang dari kecepatan prosesor yang
mengeksekusi instruksi task tersebut. Hal ini menyebabkan task tersebut harus
menunggu sampai data tiba terlebih dahulu, sebelum mengeksekusi instruksi
selanjutnya.
#3. Hambatan yang terkait dengan beban waktu untuk
inisialisasi task, terminasi task, dan sinkronisasi.
Arsitektur Komputer Paralel
Dalam sebuah artikel yang direferensikan oleh Flynn,
Dalam mendesain sebuah komputer di karakteristikkan oleh perjalanan (alur) dari
instruksi-instruksi yang akan diselesaikan oleh suatu arsitektur komputer.
Taksonomi ini diklasifikasikan yang disesuaikan melalui perjalanan dari
gabungan instruksi dan data. Taksonomi ini menghasilkan empat kemungkinan
kombinasi dari pengoperasian instruksi yaitu :
#1. SISD (Single Instruction – Single Data)
Komputer
ini memiliki hanya satu prosesor dan satu instruksi yang dieksekusi secara
serial. Komputer ini adalah tipe komputer konvensional. Menurut mereka tipe
komputer ini tidak ada dalam praktik komputer paralel karena bahkan mainframe
pun tidak lagi menggunakan satu prosesor. Klasifikasi ini sekedar untuk
melengkapi definisi komputer paralel. Skema SISD ditunjukkan pada gambar
berikut ini.
#2. SIMD (Single Instruction – Multiple Data)
Komputer
ini memiliki lebih dari satu prosesor, tetapi hanya mengeksekusi satu instruksi
secara paralel pada data yang berbeda pada level lock-step. Komputer vektor
adalah salah satu komputer paralel yang menggunakan arsitektur ini. Skema SIMD
ditunjukkan pada gambar berikut ini.
#3. MISD (Multiple Instructions – Single Data)
Teorinya
komputer ini memiliki satu prosesor dan mengeksekusi beberapa instruksi secara
paralel tetapi praktiknya tidak ada komputer yang dibangun dengan arsitektur
ini karena sistemnya tidak mudah dipahami. Skema MISD ditunjukkan pada gambar
berikut ini.
#4. MIMD (Multiple Instructions – Multiple Data)
Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor dan mengeksekusi lebih dari satu
instruksi secara paralel. Tipe komputer ini yang paling banyak digunakan untuk
membangun komputer paralel, bahkan banyak supercomputer yang menerapkan
arsitektur ini. Skema MIMD ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Bahasa Pemrograman yang digunakan pada Komputasi Paralel
Message Passing Interface (MPI)
Message Passing Interface (MPI) adalah sebuah
standard pemrograman yang memungkinkan pemrogram untuk membuat sebuah aplikasi
yang dapat dijalankan secara paralel. Proses yang dijalankan oleh sebuah
aplikasi dapat dibagi untuk dikirimkan ke masing – masing compute node yang
kemudian masing – masing compute node tersebut mengolah dan mengembalikan
hasilnya ke komputer head node.
Kegunaan :
- Menulis kode paralel secara portable.
- Mendapatkan performa yang tinggi dalam pemrograman paralel.
- Menghadapi permasalahan yang melibatkan hubungan data irregular atau dinamis yang tidak begitu cocok dengan model data paralel.
Parallel Virtual Machine (PVM)
Parallel Virtual Machine (PVM) adalah paket software
yang mendukung pengiriman pesan untuk komputasi parallel antar komputer. PVM
dapat berjalan diberbagai macam variasi UNIX atau pun windows dan telah
portable untuk banyak arsitektur seperti PC, workstation, multiprocessor dan
superkomputer.
Komponen :
- PVM daemon merupakan semacam program yang berjalan di “belakang” dan biasanya menangani program dari para klien. Komponen ini berada pada setiap komputer yang terhubung dalam virtual machine (mesin virtual). PVM Berguna untuk membentuk konfigurasi host dalam PVM dan mengkoordinir komunikasi antar host.
- PVM libraries merupakan komponen antarmuka pemakai PVM untuk melakukan pengiriman pesan, pembuatan proses, koordinasi proses dan modifikasi virtual machine.
Komputasi Tunggal dan Komputasi Paralel
Komputasi Tunggal
Komputasi Paralel
Dari perbedaan kedua gambar di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa kinerja komputasi parallel lebih efektif dan dapat menghemat waktu untuk pemrosesan data yang banyak daripadakomputasi tunggal.Dari penjelasan-penjelasan di atas, kita bisa mendapatkan jawaban mengapa dan kapan kita perlumenggunakan komputasi paralel. Jawabannya adalah karena komputasi paralel jauh lebih menghemat waktu dan sangat efektif ketika kita harus mengolah data dalam jumlah yang besar. Namun keefektifan akan hilang ketika kita hanya mengolah data dalam jumlah yang kecil, karena data dengan jumlah kecil atau sedikit lebih efektif jika kita menggunakan komputasi tunggal.
Hubungan antara Komputasi Modern dengan Paralel Processing
Hubungan antara komputasi modern dan parallel
processing sangat berkaitan, karena penggunaan komputer saat ini atau komputasi
dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyelesaian masalah secara manual.
Dengan begitu peningkatan kinerja atau proses komputasi semakin diterapkan, dan
salah satu caranya adalah dengan meningkatkan kecepatan perangkat keras. Dimana
komponen utama dalam perangkat keras komputer adalah processor. Sedangkan
parallel processing adalah penggunaan beberapa processor (multiprocessor atau
arsitektur komputer dengan banyak processor) agar kinerja computer semakin
cepat.Kinerja komputasi dengan menggunakan paralel processing itu menggunakan
dan memanfaatkan beberapa komputer atau CPU untuk menemukan suatu pemecahan
masalah dari masalah yangada. Sehingga dapat diselesaikan dengan cepat daripada
menggunakan satu komputer saja. Komputasi dengan paralel processing akan
menggabungkan beberapa CPU, dan membagi-bagitugas untuk masing-masing CPU
tersebut. Jadi, satu masalah terbagi-bagi penyelesaiannya.Tetapi ini untuk
masalah yang besar saja, komputasi yang masalah kecil, lebih murahmenggunakan
satu CPU saja.
Graphics Processing Unit (GPU)
Graphics Processing Unit (GPU) adalah sebuah device
yang secara khusus ditugaskan hanya untuk mengolah tampilan graphics. Pada
graphics card add-on, yang dimaksud frngan GPU adalah chip graphics yang
biasanya dikenal dengan nama GeForce, Radeon, dan lainnya. Sedangkan pada
solusi integrated graphics, GPU biasanya tidak berupa chip mandiri karena sudah
diintegrasikan kedalam chipset motherboard. Istilah GPU sendiri dipopulerkan
oleh chip graphics buatan NVIDIA, yaitu GeForce 256.
Kelebihan
#1. Menghemat waktu dan biaya
Penggunaan lebih banyak resource untuk satu task
akan mempercepat waktu pengerjaan, dengan potensi penghematan biaya. Cluster dapat dibangun dengan komponen komoditas dan
murah
#2. Mengerjakan problem yang lebih besar
Banyak problem tidak bisa dipecahkan dengan komputer
tunggal, memori terbatas: Grand Challenge, web search engine yang memproses
jutaan transaksi perdetik
#3. Menyediakan concurrency
Sumber daya pararel dapat melakukan banyak hal
secara simultan. Contoh: access grid yang menyediakan jaringan kolaborasi
global
Kelemahan
- Terdapat beberapa hambatan seperti yang telah dijelaskan diatas
- Tidak efektif dalam mengolah data dalam jumlah yang kecil
- Tidak baik untuk daya rendah dan perangkat mobile
- Kebutuhan daya yang lebih
SUMBER :
Pemrograman Jaringan #5 : Membangun Aplikasi Client - Server TCP Sederhana
Terdapat 2 listing program untuk menjalankan program
ini yaitu simpleServer.java yang berguna sebagai server dan simpleClient.java
yang berguna sebagai client.
simpleServer.java
Listing program simpleServer.java adalah program
yang akan bertindak sebagai server. Server disini bertugas untuk menerima dan
memproses data yang diminta oleh client. Saat server aktif, maka akan tercetak
tulisan Aplikasi server hidup. Server akan menunggu perintah dari client dan
akan menerima dan mencetak apapun inputan yang dimasukkan oleh client.
simpleClient.java
Listing program simpleClient.java adalah program
yang akan bertindak sebagai server adalah program yang akan bertindak sebagai
client. Jika kata kunci yang
diinput benar yaitu “salam” maka akan ada pesan “salam juga” pada sisi client
yang diterima dari server dan jika kata kunci yang diinput salah, maka akan tercetak
tulisan “Maaf, saya tidak mengerti” pada sisi client yang diterima dari server.
OUTPUT
Server – Client Sukses
Server – Client Gagal
SUMBER
Pemrograman Jaringan #4 : NS Look UP
NsLookup.java
Listing program NsLookup.java ini digunakan untuk mengetahui
IP Address dengan cara mengetikkan nama host yang inputkan.
- Baris ke – 11 listing InetAddress.getByName(host); digunakan untuk mendapatkan IP address dari nama host yang sudah diinputkan oleh user
- Lalu program akan mengecek host yang diinputkan oleh user
- Jika nama host yang diinputkan valid, maka baris ke – 16 dan seterusnya akan tereksekusi untuk mencetak IP address dari nama host yang diinputkan
- Jika nama host yang diinputkan tidak valid, maka baris ke – 13 dan 14 akan tereksekusi dan akan tercetak tulisan Unknown host
OUTPUT
Jika Nama Host valid
Jika Nama Host tidak valid
SUMBER
Pemrograman Jaringan #3 : IP To Name
IPtoName.java
Listing program IPtoName.java ini digunakan untuk menampilkan
nama PC yang dipakai oleh user dari suatu IP address yang diinputkan.
- Baris ke – 11 listing InetAddress.getByName(host); digunakan untuk mendapatkan nama PC dari IP address yang sudah diinputkan oleh user
- Lalu program akan mengecek IP address yang diinputkan oleh user
- Jika IP address yang diinputkan valid, maka baris ke – 16 akan tereksekusi untuk mencetak nama PC dari IP address yang diinputkan
- Jika IP address yang diinputkan tidak valid, maka baris ke – 13 dan 14 akan tereksekusi dan akan tercetak tulisan invalid IP – malformed IP
OUTPUT
Jika IP valid
Jika IP tidak valid
SUMBER
Pemrograman Jaringan #2 : Get Name
getName.java
Listing program getName.java ini digunakan untuk mengetahui dan menampilkan nama PC dari komputer yang user gunakan.
- Baris ke – 4 listing InetAddress host = null; digunakan sebagai pendeklarasian variabel.
- Baris ke – 5 listing host = InetAddress.getLocalHost(); merupakan listing yang digunakan untuk menampung IP Address.
- Baris ke – 6 dan seterusnya berguna untuk mencetak string dari nama PC yang digunakan user.
OUTPUT
SUMBER
Pemrograman Jaringan #1 : Get IP
getIP.java
Listing program getIP.java ini digunakan untuk mengetahui dan menampilkan alamat IP dari komputer yang user gunakan.
- Pada baris ke-4 listing InetAddress host = null; digunakan sebagai pendeklarasian variabel.
- Pada baris ke – 5 listing host = InetAddress.getLocalHost(); merupakan listing yang digunakan untuk menampung IP Address sementara.
- Pada baris ke – 6 byte ip[] = host.getAddress(); berguna untuk menampung alamat dari host.
- Lalu blok program pada baris ke – 7 dan seterusnya berguna untuk mencetak IP adrress.
OUTPUT
SUMBER
Quantum Computing
Dalam bahasa Indonesia Quantum Computing yaitu komputer kuantum yang merupakan komputer yang memanfaatkan fenomena-fenomena dari mekanika quantum, seperti quantum superposition dan quantum entanglement, yang digunakan untuk pengoperasian data.
Komputer kuantum adalah salah satu komputer yang
belum sama sekali ada di dunia ini. Karena ini merupakan komputer yang sangat
mustahil di ciptakan. Tapi mungkin saja ini bisa tercipta. Jika dikatakan,
komputer kuantum hanya butuh waktu 20 menit untuk mengerjakan sebuah proses
yang butuh waktu 1025 tahun pada komputer saat ini, kita tentu akan tercengang.
Hal inilah yang membuat para ilmuwan begitu tertarik untuk mengembangkan
kemungkinan terbentuknya komputer kuantum. Meskipun hingga saat ini belum
tercipta sebuah komputer kuantum yang dibayangkan oleh para ilmuwan, kemajuan ke
arah sana terus berlangsung. Bahkan yang menarik, ternyata perkembangan
komputer kuantum juga mengikuti apa yang dikatakan oleh Gordan Moore sang
Genius IBM “Kemampuan Prosesor akan meningkat dua kali lipat dalam jangka waktu
18 bulan”. Jika hal ini benar, para ilmuwan akan dapat membangun sebuah
komputer kuantum hanya dalam waktu lima tahun ke depan.
Pengertian
Secara sederhana, pengertian dari computer kuantum
adalah jenis chip processor terbaru yang diciptakan berdasar perkembangan
mutakhir dari ilmu fisika (dan matematika) quantum. Singkatnya, chip
konvensional sekarang ini perlu diganti dengan yang lebih baik.
Jadi, komputer kuantum adalah merupakan suatu 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.
Qubits
Dalam sebuah percobaan yang terkenal, cahaya dari
satu sumber melewati dua celah, menciptakan sebuah pola interferensi pada
layar. Bahkan ketika sumber cahaya hanya memancarkan satu foton pada suatu
waktu, pola interferensi muncul. Standar teori kuantum mendalilkan bahwa setiap
foton bergerak pada kedua jalur (path) sekaligus. Dengan demikian, partikel
dapat berada di dua tempat pada saat yang sama. Dalam situasi tersebut, kita
mengatakan bahwa posisi partikel berada dalam superposisi dari dua keadaan.
Dua jalur perjalanan partikel dapat mewakili dua
keadaan dari sebuah bit, 0 dan 1. Dalam mekanika kuantum, apabila sistem
memiliki dua atau lebih peluang yang memungkinkan, ia dapat menjelajahi mereka
secara bersamaan. Setiap sistem dua keadaan, seperti jalur foton, dapat mewakili
qubit. Dalam komputer kuantum, kita malah mungkin menggunakan dua orbit
elektron dalam atom untuk mewakili qubit. Atom bisa eksis dalam superposisi
dari 0 dan 1, mirip seperti lonceng yang dipukul dapat bergetar pada dua
frekuensi yang berbeda secara bersamaan.
Perkembangan Quantum Computation
Quantum komputer bisa satu hari menggantikan chip
silikon, sama seperti transistor sekali menggantikan tabung vakum. Tetapi untuk
sekarang, teknologi diperlukan untuk mengembangkan seperti komputer kuantum
berada di luar jangkauan kita. Sebagian besar penelitian dalam komputasi
kuantum masih sangat teoritis.
Kuantum komputer paling maju belum terbebas dari
memanipulasi lebih dari 16 qubit, yang berarti bahwa mereka jauh dari aplikasi
praktis. Namun, potensi tetap bahwa komputer kuantum suatu hari bisa melakukan,
cepat dan mudah, perhitungan yang sangat memakan waktu pada komputer
konvensional. Kemajuan beberapa kunci telah dibuat dalam komputasi kuantum
dalam beberapa tahun terakhir. Mari kita lihat beberapa komputer kuantum yang
telah dikembangkan.
#1998
Los Alamos dan peneliti MIT berhasil menyebar qubit
tunggal di tiga nuklir berputar dalam setiap molekul dari larutan cair dari
alanin (asam amino yang digunakan untuk menganalisis pembusukan kuantum negara)
atau trichloroethylene (hidrokarbon terklorinasi digunakan untuk koreksi
kesalahan kuantum) molekul. Menyebar qubit membuat lebih sulit untuk korup,
memungkinkan peneliti untuk menggunakan keterikatan untuk mempelajari interaksi
antara negara sebagai metode tidak langsung untuk menganalisis informasi
kuantum.
#2000
Pada bulan Maret, para ilmuwan di Los Alamos
National Laboratory mengumumkan pengembangan sebuah komputer kuantum 7-qubit
dalam setetes cair. Komputer kuantum menggunakan resonansi magnetik nuklir
(NMR) untuk memanipulasi partikel dalam inti atom molekul trans-crotonic asam,
cairan sederhana yang terdiri dari molekul terdiri dari hidrogen dan enam empat
atom karbon. NMR ini digunakan untuk menerapkan pulsa elektromagnetik, yang
memaksa partikel untuk berbaris. Partikel-partikel ini dalam posisi paralel
atau berlawanan dengan medan magnet memungkinkan komputer kuantum untuk meniru
informasi-encoding bit dalam komputer digital.
Para peneliti di IBM Almaden Research Center
mengembangkan apa yang mereka klaim sebagai komputer kuantum yang paling
canggih hingga saat ini dalam bulan Agustus. Sistem 5-qubit komputer kuantum
dirancang untuk memungkinkan inti lima atom fluorin untuk berinteraksi satu
sama lain sebagai qubit, dapat diprogram oleh pulsa frekuensi radio dan dapat
dideteksi oleh instrumen NMR mirip dengan yang digunakan di rumah sakit (lihat
Bagaimana Magnetic Resonance Imaging Bekerja untuk rincian). Dipimpin oleh Dr
Isaac Chuang, tim IBM bisa memecahkan dalam satu langkah masalah matematika
yang akan mengambil komputer konvensional siklus diulang. Masalahnya, yang
disebut order-temuan, melibatkan menemukan periode fungsi tertentu, aspek khas
dari masalah matematika yang terlibat dalam kriptografi.
#2001
Para ilmuwan dari IBM dan Stanford University
berhasil menunjukkan Algoritma Shor pada komputer kuantum. Algoritma Shor
adalah metode untuk mencari faktor prima dari angka (yang memainkan peran
intrinsik dalam kriptografi). Mereka menggunakan komputer 7-qubit untuk
menemukan faktor-faktor dari 15. Komputer dengan benar menyimpulkan bahwa
faktor prima adalah 3 dan 5.
#2005
Institut Quantum Optics dan Quantum Informasi di
Universitas Innsbruck mengumumkan bahwa para ilmuwan telah menciptakan qubyte
pertama, atau serangkaian 8 qubit dengan menggunakan perangkap ion.
#2006
Para ilmuwan di Waterloo dan Massachusetts menemukan
metode untuk kontrol kuantum pada sistem 12-qubit. Quantum kontrol menjadi
lebih kompleks sebagai sistem mempekerjakan qubit lebih.
#2007
Perusahaan startup Kanada D-Wave menunjukkan
komputer 16-qubit kuantum. Komputer memecahkan teka-teki sudoku dan masalah
pola lain yang cocok. Perusahaan mengklaim akan menghasilkan sistem praktis
pada tahun 2008. Skeptis percaya praktis komputer kuantum masih puluhan tahun
pergi, bahwa sistem D-Wave telah menciptakan tidak terukur, dan bahwa banyak
klaim di situs Web-D-Wave adalah tidak mungkin (atau setidaknya mungkin untuk
mengetahui dengan pasti diberikan pemahaman kita mekanika kuantum).
Jika fungsional komputer kuantum dapat dibangun,
mereka akan berharga dalam jumlah anjak besar, dan karena itu sangat berguna
untuk decoding dan encoding informasi rahasia. Kalau orang yang akan dibangun
hari ini, tidak ada informasi di Internet akan aman. Metode kami saat ini
enkripsi sederhana dibandingkan dengan metode rumit mungkin dalam komputer
kuantum. Quantum komputer juga bisa digunakan untuk mencari database besar
dalam sebagian kecil dari waktu yang akan mengambil komputer konvensional.
Aplikasi lain bisa termasuk menggunakan komputer kuantum untuk mempelajari
mekanika kuantum, atau bahkan untuk merancang komputer kuantum lainnya.
Algoritma Quantum Computing
Algoritma Shor
Algoritma Shor adalah contoh lanjutan paradigma
dasar (berapa banyak waktu komputasi diperlukan unt menemukan faktor bilangan
bulat n-bit?), tapi algoritma ini tampak terisolir dr kebanyakan temuan lain
ilmu informasi quantum. Sekilas, itu cuma spt trik pemrograman cerdik dengan
signifikansi fundamental yg kecil. Penampilan tsb menipu; para periset tlh
menunjukkan bahwa algoritma Shor bisa ditafsirkan sebagai contoh prosedur unt
menetapkan level energi sistem quantum, sebuah proses yg fundamental. Seiring
waktu berjalan & kita mengisi lebih banyak pada peta, semestinya kian mudah
memahami prinsip-prinsip yg mendasari algortima Shor & algoritma quantum
lainnya dan, kita harap, mengembangkan algoritma baru.
Algoritma Grover
Algoritma Grover adalah sebuah algoritma kuantum
untuk mencari database disortir dengan entri N di O ( N1 / 2 ) waktu &
memakai O ( log N ) ruang penyimpanan (lihat notasi O besar ) . Lov Grover
dirumuskan itu pada tahun 1996 . dlm model komputasi klasik , mencari database
unsorted tdk dpt dilakukan dlm waktu kurang dr waktu linier (jadi hanya mencari
melalui setiap item optimal ) . Algoritma Grover menggambarkan bahwa dlm model
kuantum pencarian dpt dilakukan lebih cepat dr ini ; sebenarnya waktu
kompleksitas O ( N1 / 2 ) adalah asimtotik tercepat mungkin unt mencari
database unsorted dlm model kuantum linear . Ini menyediakan percepatan kuadrat,
spt algoritma kuantum lainnya, yg dpt memberikan percepatan eksponensial atas
rekan-rekan mereka klasik . Namun, bahkan percepatan kuadrat cukup besar ketika
N besar. spt banyak algoritma kuantum , algoritma Grover adalah probabilistik
dlm arti bahwa ia memberikan jawaban yg benar dengan probabilitas tinggi .
Kemungkinan kegagalan dpt dikurangi dengan mengulangi algoritma.
Perbedaan Komputer Kuantum dengan Kuantum Klasik
Memori komputer klasik merupakan string dari 0s dan
1s, dan ia mampu melakukan perhitungan hanya pada sekumpulan bilangan secara
simultan. Memori komputer kuantum merupakan sebuah keadaan kuantum yang
mrupakan superposisi dari bilangan-bilangan yang berbeda. Sebuah komputer
kuantum dapat melakukan perhitungan klasik reversible secara bebas pada semua
bilangan secara bersamaan. Pelaksanaan sebuah komputasi pada bilangan yang
berbeda pada saat yang sama dan kemudian penginterferesian semua hasil untuk
mendapatkan satu jawaban, menjadikan sebuah komputer kuantum jauh lebih kuat
daripada komputer klasik (West, 2000).
Sepanjang sejarah komputasi, bit tetap merupakan
unit komputasi dasar informasi. Mekanika kuantum memungkinkan pengkodean informasi
dalam bit kuantum (qubit). Tidak seperti bit klasik, yang hanya bisa menyimpan
nilai tunggal - baik 0 atau 1 - qubit dapat menyimpan baik 0 dan 1 pada saat
yang sama. Selanjutnya, register kuantum 64 qubit dapat menyimpan nilai 264
sekaligus. Komputer Kuantum dapat melakukan perhitungan pada semua nilai-nilai
ini pada saat yang sama. Namun, penggalian hasil dari perhitungan paralel masif
telah terbukti sulit, membatasi jumlah aplikasi yang telah menunjukkan
peningkatan kecepatan yang signifikan dibandingkan komputasi klasik.
Paralelisme klasik juga dapat meningkatkan jumlah nilai yang ditangani secara
bersamaan, tapi lama sebelum mencapai jumlah paralelisme yang dicapai oleh
sebuah komputer kuantum, sebuah sistem klasik kehabisan ruang. Untuk sistem
klasik, jumlah paralelisme meningkat dalam proporsi langsung dengan ukuran
sistem.
Implementasi Quantum Computing
Pada tahun 2000, IBM sudah membuat quantum computer
dengan 5 qubits dengan atom sebagai prosesornya. & D-Wave perusahaan komputer
asal Vancouver, Canada merilis kabar bahwa pihaknya tlh mampu unt beroperasi
dengan prinsip quantum yg jauh ebih cepat dr komputer yg ada saat ini.
Komputer yg diberi nama “Orion” ini, memakai teknik
cetakan rata yg sistematis, dipadukan dengan sebuah chip niobium superkonduksi
& suhu ultrarendah, dpt mengerjakan 16 qubit. Chip inti harus dingin hingga
mendekati titik nol absolut (-125.15ºC), agar supaya dlm proses perhitungannya
tetap dlm kondisi kuantum.
Perusahaan D-Wave menuturkan, bahwa komputer kuantum
ini bisa mengoperasikan 64 ribu hitungan secara bersamaan, & prototipe
komputer kuantum yg diperlihatkannya pada 13 Februari 2007 merupakan komputer
tipe bisnis yg pertama di dunia, di dalamnya ditanami chip kuantum yg dpt
mengoperasikan 16 qubit.
SUMBER :
Langganan:
Postingan
(
Atom
)
GUNADARMA UNIVERSITY
Popular Posts
-
Pengertian Stratifikasi sosial berasal dari bahasa Latin 'stratum' yang berarti tingkatan dan 'socius' yang berarti t... -
Salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer independen secara bersamaan. Ini umumnya d...
-
POKOK BAHASAN 1 : Teknologi Game, Bisnis dalam Game Komputer, 3D Engine dan Scene Graph Teknologi Game Siapa yang tidak kena...
-
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) server adalah server yang memiliki layanan untuk memberikan IP secara dinamis atau otomatis kepa... -
Call of Duty (pertama dirilis pada tanggal 29 Oktober 2003) adalah permainan tembak-menembak orang-pertama dengan engine berdasarkan permai...
-
Mobile computing atau komputasi bergerak memiliki beberapa penjelasan, salah satunya komputasi bergerak merupakan kemajuan teknologi ko... -
Pertukaran Data Elektronik (Electronic Data Interchange / EDI) adalah transmisi data terstruktur antar organisasi secara elektronis... -
Cloud Computing atau komputasi awan adalah komputasi berbasis internet, dimana server yang dibagi bersama menyediakan sumber daya, p...
-
1. Pengertian Konflik adalah percekcokan, perselisihan atau pertentangan. Dalam sastra diartikan bahwa konflik merupakan ketegangan atau...
-
Pertama tama salam kenal agan2 pecinta game.. Disini ane selaku newbie di dunia blog ingin ngeshare tentang game2 yang sedang populer saat i...
