Quantum Computers Explained – Limits of Human Technology

Sepanjang sejarah manusia,
tekonologi terdiri dari

Otak kita, api, dan alat tajam.

Lalu Api dan alat tajam berubah
menjadi pembangkit listrik
dan senjata nuklir,

Perubahan paling besar terjadi
pada otak kita.

Sejak tahun 1960an, kemampuan otak
terus berkembang

Menyebabkan ukuran komputer semakin
mengecil dan semakin kuat.

Tapi proses ini akan mencapai
batasan fisik.

Komponen komputer sudah mencapai
ukuran atom.

Untung mengerti masalah ini,
kita harus menyelesaikan hal-hal dasar.

Komputer tersusun oleh komponen kecil dan melakukan hal-hal sederhana.

Menyampaikan data, mengolah, dan
mengontrol cara kerjanya.

Chip komputer memiliki modul-modul,

Dimana terdapat gerbang logika,
di dalam transistor.

Transistor adalah bentuk paling sederhana
pada komputer,

Sederhananya, sebuah saklar,
yang bisa buka-tutup

terhadap arus informasi yang lewat

informasi ini berbentuk bit-bit.
Yang dimana terdiri dari 1 atau/dan 0.

Kombinasi bit-bit dipakai untuk merepresentasikan
informasi yang kompleks.

Rangkaian transistor dibentuk
untuk membentuk gerbang logika,
pada proses sederhana.

Sebagai contoh, sebuah jembatan AND mengirim output 1, jika semua input adalah 1.

Dan menghasilkan 0, jika sebaliknya.

Kombinasi gerbang logika akhirnya membentuk modul-modul yang berguna.

katakanlah, terdapat dua angka.

Jika bisa melakukan penjumlahan,
tentu bisa melakukan perkalian.

dan jika demikian, pada dasarnya,
kau bisa lakukan apapun.

Jadi operasi rumit tadi sebenarnya sama dengan Matematika kelas 1 SD.

kamu bisa bayangkan komputer sebagai,
sekelompok anak berumur 7 tahun

menjawab pertanyaan
matematika sederhana.

jika ada banyak kelompok anak kecil tadi,
maka mereka bisa menghitung apapun, dari Astro-Fisika sampai Game Zelda.

Bagaimanapun, dengan komponen
yang semakin kecil seiring waktu,

Fisika kuantum membuat beberapa hal
menjadi rumit.

Singkatnya, sebuah transistor
hanyalah sebuah saklar.

Listrik adalah elektron yang bergerak,
dari satu tempat ke tempat lain,

Jadi, saklar adalah pintu yang bisa mencegah elektron tadi untuk bergerak.

Saat ini, ukuran transistor
umumnya berukuran 14 nm

Dimana, 8x lebih kecil dari diameter
virus HIV.

dan 500x lebih kecil,
dari 1 sel darah merah.

Ukuran transistor yang terus mengecil,
hingga ukuran atom,

Elektron hanya bisa bergerak ke satu sisi

lewat proses yang disebut,
Quantum Tunneling.

Dalam realitas Quantum, Fisika bekerja
dengan cara yang berbeda

dari kenyataan yang biasanya terjadi,

dan komputer standar
mulai tak masuk akal.

Kita menemui hambatan fisik dalam
progress teknologi manusia.

untuk menyelesaikan ini,
ilmuwan sedang mencoba

menggunakan cara yang berbeda
untuk memanfaatkan fisika quantum

dengan membangun komputer
berbasis quantum.

Pada komputer normal, bit adalah ukuran terkecil pada sebuah informasi.

Komputer Quantum menggunakan qubits,
dimana 1 bit bisa memiliki 2 nilai.

Sebuah qubit bisa menjadi
2 level sistem quantum.

Seperti medan magnetik
atau sebuah Foton.

0 dan 1 adalah basis yang bisa digunakan dalam sistem ini,

seperti pada Foton horizontal atau polarisasi vertikal.

Dalam dunia quantum, qubit tak hanya menjadi salah satu;

dia bisa menjadi keduanya
dalam satu waktu.

Hal ini disebut Super-posisi.

Namun, segera setelah kamu mengukur muatannya, sebutlah, dengan cara mengirimkan Foton melalui sebuah filter,

Maka filter harus bisa menentukan, apakah foton ini ber-polar vertikal atau horizontal.

Jadi, selama hal ini belum bisa diamati, qubit adalah superposisi sebuah kemungkinan.

dari 0 dan 1, dan kamu tak bisa memprediksi perubahannya.

Namun ketika kamu mengukurnya, qubit terurai menjadi hanya satu keadaan.

Superposisi adalah inovator.

4 bit memiliki 2 pangkat 4 kemungkinan

kombinasi berbeda pada satu waktu.

Yang artinya, pada16 kombinasi kamu hanya bisa menggunakan 1 kombinasi.

4 Qubits dalam superposisi, bagaimanapun,

bisa menjadi ke-16 kombinasi tadi dalam waktu bersamaan!

Angka ini semakin membesar ketika qubit lain ditambahkan.

20 Qubit bisa menampung jutaan nilai secara pararel.

Sebuah keanehan yang dimiliki qubits

adalah jaringannya, sebuah keadaan dimana 2 qubits yang terhubung

menyebabkan qubits lainnya berubah.

Tak peduli seberapa jauh kedua qubit tadi terpisah.

Ini artinya, ketika mengukur 1 jaringan qubit,

Kamu bisa dengan mudah mengetahui qubit lainnya tanpa perlu memeriksa.

Manipulasi qubit memanglah rumit.

Gerbang logika yang kita ketahui mendapatkan 1 nilai input

kemudian menghasilkan 1 output.

Jembatan logika quantum mengubah sebuah inputan menjadi banyak superposisi.

mengubah kemungkinan, dan menghasilakan superposisi berbeda sebagai hasil.

Jadi, sebuah komputer quantum menghasilkan beberapa qubits, jembatan logika, dan merangkai mereka

dan memanipulasi kemungkinan-kemungkinan, lalu akhirnya mengukur hasil.

meruntuhkan superposisi menjadi sebuah rangkaian 0 dan 1.

Ini artinya, kamu bisa mendapat semua kombinasi hasil perhitungan

yang mungkin dalam rangkaian kalkulasi , dalam satu waktu.

Akhirnya, kamu bisa mendapat satu hasil dari perhitungan tadi,

dan itu hanya kemungkinan hasil dari yang kamu inginkan

sehingga kamu harus mengecek dan mengulang kembali.

Namun, dengan mengeksploitasi superposisi dan jaringannya,

hal ini bisa menjadi lebih efisien

dari segala kemungkinan yang bisa dilakukan oleh komputer biasa.

Jadi, mungkin Komputer Quantum belum menggantikan komputer saat ini,

Dalam beberapa hal, Komputer Quantum lebih cepat.

Salah satunya, adalah pencarian Database

Untuk menemukan sesuatu,

sebuah komputer harus mencoba masukkan satu per satu

Sedangkan Algoritma Quantum hanya Akar dari waktu yang diperlukan komputer biasa.

Yang dimana, untuk Database ukuran besar, akan memberikan dampak yang besar.

Penggunaan Komputer Quantum mengacaukan keamanan komputer.

Saat ini, ketika kamu browsing, email, dan melakukan e-banking

kamu dilindungi oleh sistem enkripsi yang dimana kamu memberikan

Public Key untuk meng-encode informasi yang hanya bisa di-decode olehmu sendiri.

Permasalahannya adalah public key ini sejatinya bisa digunakan

untuk mencari tahu private-keymu.

Untungnya, melakukan hal ini dengan komputer biasa

memakan waktu yang sangat lama untuk bisa menembusnya.

Namun, dengan sebuah Komputer Quantum, dengan kecepatan sedemikian rupa

dia bisa menyelesaikan dalam waktu sangat cepat.

Hal lain yang bisa dilakukan dengan Komputer Quantum adalah Simulasi

Simulasi dunia quantum sangat penting dalam sebuah penelitian

dan bahkan untuk struktur yang lebih besar seperti molekul

terkadang didapati tidak akurat

Jadi, kenapa tidak men-simulasi-kan Fisika Quantum menggunakan dirinya sendiri?

Simulasi Quantum mampu memberikan pandangan baru tentang Protein

yang dimana dapat memberikan kemajuan besar dalam dunia medis.

Saat ini, kita tidak tahu apakah Komputer Quantum akan

menjadi sebuah teknologi yang dibatasi atau dapat mengubah kehidupan manusia/

Kita tak tahu batas dari teknologi,

dan hanya ada satu cara untuk mengetahuinya!

Video ini didukung olrh Australian Academy of Science

yang mempromosikan keunggulan dalam bidang Sains

Pelajari lebih lanjut dan like

di .

Sungguh menyenangkan bekerjasama dengan mereka, silakan cek situsnya

Video ini mampu diselenggarakan oleh bantuan kamu semua lewat Patreon.com

Jika ingin untuk mendukung kami dan menjadi bagian dalam Kurzgesagt bird army,

silakan cek page Patreon kami.