Quantum Computation

Nama : Arif Noviyanto
NPM : 51412117
Kelas : 4IA25

Mata Kuliah : Pengantar Komputasi Modern

QUANTUM COMPUTATION

Dengan perkembangan zaman teknologi tersebut dikembangkan lagi menggunakan ilmu matematika dan fisika yang sekarang ini dikenal dengan nama Quantum Computer atau disebut komputer quantum. Secara definisi yang saya ambil dari salah satu sumber komputer quantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika quantum, 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.

ENTANGLEMENT

Pada komputer quantum terdapat teknologi penggabungan atau disebut sebagai entanglement. Definisi dari Entanglement itu sendiri dari salah satu sumber yang saya ambiln yaitu sebuah keadaan yang ganjil di mana dua partikel tetap terkoneksi secara erat, meski terpisah dengan jarak yang sangat jauh, seperti dua mata dadu  yang harus selalu menunjukkan jumlah yang sama ketika diputar. Untuk pertama kalinya, ilmuwan telah menemukan partikel-partikel yang tergabung (entangled) setelah partikel-partikel tersebut diukur (measured) dan bahkan dalam keadaan tidak eksis lagi.

Tim fisikawan yang dipimpin oleh profesor Fred Wellstood dari Center for Superconductivity Research (pusat penelitian milik Jurusan Fisika University of Maryland) mengatakan penemuan mereka adalah yang pertama mengindikasikan keberhasilan penciptaan entanglement antara qubit persimpangan Josephson.

Pengoperasian Data Qubit  

Pengertian dari data qubit ini saya ambil dari salah satu blog. Komputer kuantum beroperasi pada kedua nilai yang disimpan pada setiap qubit pada waktu yang sama. Selain itu, n  qubits, masing-masing superposisi dari 0 dan 1, mengkodekan 2n nilai,dan komputer kuantum dapat menghitung padaseluruh nilai ini sekaligus.Paralelisme yang besar ini, fungsi eksponen dari jumlah partikel yang digunakan dalam komputasi, disebut  paralelisme kuantum. Setiap  rangkaian klasik memiliki rangkaian kuantum yang  sesua.Jadi sebuah komputer kuantum dapat melakukan perhitungan pada “semua nilai” dalam waktu hampir sama yang dibutuhkan oleh komputer biasa untuk melakukan perhitungan pada “nilai tunggal”.

Quantum Gates

Defiinisi Quantum Gate yang saya ambil dari wikipedia adalah Dalam komputasi quantum dan khususnya sirkuit kuantum model perhitungan, sebuah gerbang kuantum (quantum atau gerbang logika) adalah dasar sirkuit kuantum operasi pada sejumlah kecil qubit . Mereka adalah blok bangunan sirkuit kuantum, seperti klasik gerbang logika adalah untuk sirkuit digital konvensional.

Algoritma Shor

Menurut salah satu sumber Algoritma shor adalah algoritma kuantum yaitu merupakan suatu algoritma yang berjalan pada komputer kuantum yang berguna untuk faktorisasi bilangan bulat. Algoritma Shor dirumuskan pada tahun 1994.  Inti dari algoritma ini merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhaadap bilanga interger atau bulat yang besar.

SUMBER :
 

( https://dwimuri.wordpress.com/ )

( https://fadilahasnanug.wordpress.com/2015/06/30/teori-quantum-computation-dan-parallel-computation/ ) 

Parrallel Computation

Nama : Arif Noviyanto

Kelas : 4IA25

NPM  : 51412117

Mata Kuliah : Pengantar Komputasi Modern

 

Paralel Computing

Komputasi paralel adalah 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. Kasus kedua umum ditemui di kalkulasi numerik untuk menyelesaikan persamaan matematis di bidang fisika (fisika komputasi), kimia (kimia komputasi) dll.

Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel ini diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi. Tidak berarti dengan mesin paralel semua program yang dijalankan diatasnya otomatis akan diolah secara parallel.

Di dalam komputasi parallel ada yang dinamakan dengan pemrograman parallel. Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan (komputasi paralel), baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU.

PARALLELISM CONCEPT

Paralelisme (parallelism) lahir dari pendekatan yang biasa dipergunakan oleh para perancang sistem untuk menerapkan konsep pemrosesan konkuren. Teknik ini meningkatkan kecepatan proses dengan cara memperbanyak jumlah modul perangkat keras yang dapat beroperasi secara simultan disertai dengan membentuk beberapa proses yang bekerja secara simultan pada modul-modul perangkat keras tersebut. Secara formal, pemrosesan paralel adalah sebuah bentuk efisien pemrosesan informasi yang menekankan pada eksploitasi dari konkurensi kejadian-kejadian dalam proses komputasi.Pemrosesan paralel dapat terjadi pada beberapa tingkatan (level) proses. Tingkatan tertinggi pemrosesan paralel terjadi pada proses di antara banyak job (pekerjaan) atau pada program yang menggunakan multiprogramming, time sharing, dan multiprocessing.

Berdasarkan tingkat paralelismenya prosesor paralel dapat dibagi menjadi beberapa tingkat sebagai berikut :

Komputer Array :

1. Prosesor array : beberapa prosesor yang bekerja sama untuk mengolah set instruksi yang sama dan data yang berbeda – beda atau biasa disebut SIMD (Single Instruction-stream Multiple Data) dan Prosesor vektor : beberapa prosesor yang disusun seperti pipeline.

2. Multiprosesor, yaitu sebuah sistem yang memiliki 2 prosesor atau lebih yang saling berbagi memori.

3. Multikomputer, yaitu sebuah sistem yang memiliki 2 prosesor atau lebih yang masing-masing prosesor memiliki memori sendiri.

Distributed Processing

Distributed Processing itu sendiri merupakan mengerjakan semua proses pengolahan data secara bersama antara komputer pusat dengan beberapa komputer yang lebih kecil dan saling dihubungkan melalui jalur komunikasi. Setiap komputer tersebut memiliki prosesor mandiri sehingga mampu mengolah sebagian data secara terpisah, kemudian hasil pengolahan tadi digabungkan menjadi satu penyelesaian total. Jika salah satu prosesor mengalami kegagalan atau masalah yang lain akan mengambil alih tugasnya.

ARCHITECTURAL PARALLEL COMPUTER

  

Untuk lebih memperjelas lebih dalam mengenai Architectural Parallel Computer,maka kita harus mengetahui terlebih dahulu asal mula dari Architectural Parallel Computer. Michael J. Flynn menciptakan satu diantara sistem klasifikasi untuk komputer dan program paralel, yang dikenal dengan sebutan Taksonomi Flynn. Flynn mengelompokkan komputer dan program berdasarkan banyaknya set instruksi yang dieksekusi dan banyaknya set data yang digunakan oleh instruksi tersebut.

SUMBER :

( https://dwimuri.wordpress.com/2016/05/ )

( http://yudibudi.blogspot.co.id/2015/07/tugas-softskill-parallel-computing.html )