Tugas Softskill 4 : Analisa Jurnal dengan Tema Komputasi Kuantum

Analisa Jurnal dengan Tema Komputasi Kuantum

Latar Belakang

Penggunaan komputer kini sudah semakin meluas dan telah menjadi bagian integral dari kehidupan manusia. Komputer digunakan untuk mencari nilai data pada database suatu perguruan tinggi, juga digunakan untuk memprediksi keadaan cuaca yang akan datang. Semua permasalahan ini hadir dengan data terkait yang harus di olah dan dijadikan suatu output yang dapat dipahami maknanya. Kini permasalahannya adalah data yang terkumpul demikian banyak. Data yang banyak tersebut harus mampu untuk diolah dengan efektif dan efisien sehingga dapat menghasilkan pengetahuan yang dibutuhkan. Untuk mengatasi masalah tersebut, optimasi terhadap proses komputasi ini terus dilakukan, salah satunya adalah menemukan algoritma yang mampu mengolah data dengan lebih cepat. Peneliti ingin mencoba membandingkan algoritma pencarian sequensial dan mengangkat salah satu algoritma quantum. Pada algoritma quantum, langkah penyelesaian masalah dan instruksi di implementasikan pada komputer quantum. Algoritma quantum memanfaatkan fitur-fitur dasar dari komputasi quantum seperti quantum superposition atau quantum entanglement. Menurut penelitian yang telah dilakukan, penggunaan fitur-fitur ini telah mampu mengoptimasi pemrosesan data, terutama pengolahan data besar. Pada makalah ini akan di paparkan beberapa algoritma quantum dan keunggulannya terhadap metode komputasi konvensional.

Metode

            Pada jurnal ini, peneliti membuat perbandingan antara pencarian dengan metode klasik yaitu menggunakan algoritma Sequential Search dengan metode yang lebih cepat  menggunakan algoritma quantum Grover. Dalam mengimplementasian algoritma Grover, peneliti tidak mencoba menurunkan algoritma grover secara simbolis, tapi mencoba memanfaatkan suatu tool yant telah disediakan oleh IBM yaitu IBM Quantum Computing Composer.

Analisis

Setelah melakukan percobaan dengan mengimplementasikan Algoritma Pencarian Grover dengan menggunakan composer Quantum Experience IBM, didapatkan hasil dimana yang dicari langsung ditemukan pada satu langkah saja, bahkan pada worstcase (untuk n=4). Sedangkan ketika dicoba lagi dengan mengulang percobaan sebanyak 1024 kali, didapatkan hasil pencarian tidak tepat 100%, namun sekitar 90%. Hal ini dapat disebabkan oleh hardware yang menjalankan algoritma terkait, yaitu komputer quantum yang menjalankannya. Hal ini sangat mungkin terjadi dilihat dari kompleksnya sistem di skala quantum serta kemungkinan miss akibat ketidakpastian yang ada.

Tentunya pada pengunaan quantum algorithm yang sebenarnya, daftar yang dicari akan berjumlah lebih dari empat item. Untuk melakukannya, algoritma mungkin mengulangi tiga operasi kuantum berkali-kali, menggeser sistem menuju state yang diinginkan setiap kali melewati loop. Apa yang membuat pencarian quantum begitu kuat adalah bahwa, untuk daftar N item, algoritma hanya membutuhkan sekitar akar kuadrat dari langkah N dibandingkan metode sequensialnya yang membutuhkan rata-rata N / 2 langkah dari pencarian. Sehingga komputer kuantum bisa melakukan pencarian pada buku telepon dengan satu juta nama hanya dengan 1.000 iterasi ketimbang 500.000 kali. Semakin panjang suatu daftar, semakin tampak keunggulan dari algoritma kuantum dibandingkan metode klasik.

Kesimpulan

Semakin kompleksnya permasalahan akibat banyaknya data yang harus diolah. Kini sudah tidak bisa lagi bergantung pada metode komputasi yang sudah ada (komputer konvensional) dibutuhkan metode komputasi yang lebih cepat. Untuk kasus pencarian algoritma quantum Grover dapat mengoptimasi pemecahan masalah pencarian. Dalam menghadapi kasus yang berbeda tentu dibutuhkan metode yang berbeda pula dalam penyelesaiannya, maka algoritma quantum lainnya dapat digunakan seperti Grover's Algorithm, Deutsch's Algorithm, Shor's Algorithm, Quantum Factoring, dsb. Tentu penggunaan algoritma ini tak terlepas dari terobosan baru berupa teknologi komputer quantum dan kekuatannya dalam melakukan komputasi.

Sumber

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=15&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjN9sjy26TjAhUq7XMBHd6-CTQ4ChAWMAR6BAgEEAI&url=http%3A%2F%2Finformatika.stei.itb.ac.id%2F~rinaldi.munir%2FMatdis%2F2016-2017%2FMakalah2016%2FMakalah-Matdis-2016-063.pdf&usg=AOvVaw0ajNe1WuvsYUOxHQ8AGhpn