Tampilkan postingan dengan label Fisika Komputasi. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Fisika Komputasi. Tampilkan semua postingan

Jumat, 01 Januari 2010

Overview WI-FI


Wi-Fi (atau Wi-fi, WiFi, Wifi, wifi) merupakan kependekan dari Wireless Fidelity, memiliki pengertian yaitu sekumpulan standar yang digunakan untuk Jaringan Lokal Nirkabel (Wireless Local Area Networks – WLAN) yang didasari pada spesifikasi IEEE 802.11. Standar terbaru dari spesifikasi 802.11a atau b, seperti 802.16 g, saat ini sedang dalam penyusunan, spesifikasi terbaru tersebut menawarkan banyak peningkatan mulai dari luas cakupan yang lebih jauh hingga kecepatan transfernya.

Awalnya Wi-Fi ditujukan untuk pengunaan perangkat nirkabel dan Jaringan Area Lokal (LAN), namun saat ini lebih banyak digunakan untuk mengakses internet. Hal ini memungkinan seseorang dengan komputer dengan kartu nirkabel (wireless card) atau personal digital assistant (PDA) untuk terhubung dengan internet dengan menggunakan titik akses (atau dikenal dengan hotspot) terdekat.

Spesifikasi

Wi-Fi dirancang berdasarkan spesifikasi IEEE 802.11. Sekarang ini ada empat variasi dari 802.11, yaitu: 802.11a, 802.11b, 802.11g, and 802.11n. Spesifikasi b merupakan produk pertama Wi-Fi. Variasi g dan n merupakan salah satu produk yang memiliki penjualan terbanyak pada 2005.

Spesifikasi Wi-Fi Spesifikasi Kecepatan Frekuensi

Band Cocok

dengan


802.11b 11 Mb/s 2.4 GHz b

802.11a 54 Mb/s 5 GHz a

802.11g 54 Mb/s 2.4 GHz b, g

802.11n 100 Mb/s 2.4 GHz b, g, n

Di banyak bagian dunia, frekuensi yang digunakan oleh Wi-Fi, pengguna tidak diperlukan untuk mendapatkan ijin dari pengatur lokal (misal, Komisi Komunikasi Federal di A.S.). 802.11a menggunakan frekuensi yang lebih tinggi dan oleh sebab itu daya jangkaunya lebih sempit, lainnya sama.

Versi Wi-Fi yang paling luas dalam pasaran AS sekarang ini (berdasarkan dalam IEEE 802.11b/g) beroperasi pada 2.400 MHz sampai 2.483,50 MHz. Dengan begitu mengijinkan operasi dalam 11 channel (masing-masing 5 MHz), berpusat di frekuensi berikut:

* Channel 1 – 2,412 MHz;
* Channel 2 – 2,417 MHz;
* Channel 3 – 2,422 MHz;
* Channel 4 – 2,427 MHz;
* Channel 5 – 2,432 MHz;
* Channel 6 – 2,437 MHz;
* Channel 7 – 2,442 MHz;
* Channel 8 – 2,447 MHz;
* Channel 9 – 2,452 MHz;
* Channel 10 – 2,457 MHz;
* Channel 11 – 2,462 MHz

Secara teknis operasional, Wi-Fi merupakan salah satu varian teknologi komunikasi dan informasi yang bekerja pada jaringan dan perangkat WLAN (wireless local area network). Dengan kata lain, Wi-Fi adalah sertifikasi merek dagang yang diberikan pabrikan kepada perangkat telekomunikasi (internet) yang bekerja di jaringan WLAN dan sudah memenuhi kualitas kapasitas interoperasi yang dipersyaratkan.

Teknologi internet berbasis Wi-Fi dibuat dan dikembangkan sekelompok insinyur Amerika Serikat yang bekerja pada Institute of Electrical and Electronis Engineers (IEEE) berdasarkan standar teknis perangkat bernomor 802.11b, 802.11a dan 802.16. Perangkat Wi-Fi sebenarnya tidak hanya mampu bekerja di jaringan WLAN, tetapi juga di jaringan Wireless Metropolitan Area Network (WMAN).

Karena perangkat dengan standar teknis 802.11b diperuntukkan bagi perangkat WLAN yang digunakan di frekuensi 2,4 GHz atau yang lazim disebut frekuensi ISM (Industrial, Scientific dan Medical). Sedang untuk perangkat yang berstandar teknis 802.11a dan 802.16 diperuntukkan bagi perangkat WMAN atau juga disebut Wi-Max, yang bekerja di sekitar pita frekuensi 5 GHz.

Tingginya animo masyarakat –khususnya di kalangan komunitas Internet– menggunakan teknologi Wi-Fi dikarenakan paling tidak dua faktor. Pertama, kemudahan akses. Artinya, para pengguna dalam satu area dapat mengakses Internet secara bersamaan tanpa perlu direpotkan dengan kabel.

Konsekuensinya, pengguna yang ingin melakukan surfing atau browsing berita dan informasi di Internet, cukup membawa PDA (pocket digital assistance) atau laptop berkemampuan Wi-Fi ke tempat dimana terdapat access point atau hotspot.

Menjamurnya hotspot di tempat-tempat tersebut –yang dibangun oleh operator telekomunikasi, penyedia jasa Internet bahkan orang perorangan– dipicu faktor kedua, yakni karena biaya pembangunannya yang relatif murah atau hanya berkisar 300 dollar Amerika Serikat.

Peningkatan kuantitas pengguna Internet berbasis teknologi Wi-Fi yang semakin menggejala di berbagai belahan dunia, telah mendorong Internet service providers (ISP) membangun hotspot yang di kota-kota besar dunia.

Beberapa pengamat bahkan telah memprediksi pada tahun 2006, akan terdapat hotspot sebanyak 800.000 di negara-negara Eropa, 530.000 di Amerika Serikat dan satu juta di negara-negara Asia.

Keseluruhan jumlah penghasilan yang diperoleh Amerika Serikat dan negara-negara Eropa dari bisnis Internet berbasis teknologi Wi-Fi hingga akhir tahun 2003 diperkirakan berjumlah 5.4 trilliun dollar Amerika, atau meningkat sebesar 33 milyar dollar Amerika dari tahun 2002 (www.analysys.com).

Wi-fi Hardware


Hardware wi-fi yang ada di pasaran saat ini ada berupa :


*PCI
*USB
*PCMIA
* Compact Flash


Mode Akses Koneksi Wi-fi

Ada 2 Mode Akses Koneksi Wi-fi,yaitu

Ad-Hoc

Mode koneksi ini adalah mode dimana beberapa komputer terhubung secara langsung, dan salah satu dari komputer – komputer tersebut berfungsi menjadi server dan lainnya menjadi client, atau lebih dikenal dengan istilah Peer-to–Peer. Keuntungannya, lebih murah dan praktis bila yang terkoneksi cuma 2 atau 3 komputer secara, tanpa harus membeli access point

Infrastruktur

Menggunakan Access Point yang berfungsi sebagai pengatur lalu lintas data, sehingga memungkinkan banyak Client dapat terhubung dengan jaringan (Network).

Sistem Keamanan Wi-fi


Terdapat beberapa jenis pengaturan keamanan jaringan Wi-fi, antara lain:

1.WPA Pre-Shared Key

2. WPA RADIUS

3. WPA2 Pre-Shared Key Mixed

4. WPA2 RADIUS Mixed

5. RADIUS

6. WEP

Popularitas Wi-fi

Di Indonesia sendiri, penggunaan Internet berbasis Wi-Fi sudah mulai menggejala di beberapa kota besar. Di Jakarta, misalnya, para maniak Internet yang sedang berselancar sambil menunggu pesawat take off di ruang tunggu bandara, sudah bukan merupakan hal yang asing.

Fenomena yang sama terlihat diberbagai kafe –seperti Kafe Starbuck dan La Moda Cafe di Plaza Indonesia, Coffee Club Senayan, dan Kafe Mister Bean Coffee di Cilandak Town Square– dimana pengunjung dapat membuka Internet untuk melihat berita politik atau gosip artis terbaru sembari menyeruput cappucino panas.

Dewasa ini, bisnis telepon berbasis VoIP (Voice over Internet Protocol) juga telah menggunakan teknologi Wi-Fi, dimana panggilan telepon diteruskan melalui jaringan WLAN. Aplikasi tersebut dinamai VoWi-FI (Voice over Wi-Fi).

Beberapa waktu lalu, standar teknis hasil kreasi terbaru IEEE telah mampu mendukung pengoperasian layanan video streaming. Bahkan diprediksi, nantinya dapat dibuat kartu (card) berbasis teknologi Wi-Fi yang dapat disisipkan ke dalam peralatan eletronik, mulai dari kamera digital sampai consoles video game (ITU News 8/2003).

Berdasarkan paparan di atas, dapat disimpulkan bahwa bisnis dan kuantitas pengguna teknologi Wi-Fi cenderung meningkat, dan secara ekonomis hal itu berimplikasi positif bagi perekonomian nasional suatu negara, termasuk Indonesia.

Meskipun demikian, pemerintah seyogyanya menyikapi fenomena tersebut secara bijak dan hati-hati. Pasalnya, secara teknologis jalur frekuensi –baik 2,4 GHz maupun 5 GHz– yang menjadi wadah operasional teknologi Wi-Fi tidak bebas dari keterbatasan (Kompas, 5/2/2004).

Pasalnya, pengguna dalam suatu area baru dapat memanfaatkan sistem Internet nirkabel ini dengan optimal, bila semua perangkat yang dipakai pada area itu menggunakan daya pancar yang seragam dan terbatas.

Apabila prasyarat tersebut tidak diindahkan, dapat dipastikan akan terjadi harmful interference bukan hanya antar perangkat pengguna Internet, tetapi juga dengan perangkat sistem telekomunikasi lainnya.

Bila interferensi tersebut berlanjut –karena penggunanya ingin lebih unggul dari pengguna lainnya, maupun karenanya kurangnya pemahaman terhadap keterbatasan teknologinya– pada akhirnya akan membuat jalur frekuensi 2,4 GHz dan 5 GHz tidak dapat dimanfaatkan secara optimal.

Keterbatasan lain dari kedua jalur frekuensi nirkabel ini (khususnya 2,4 GHz) ialah karena juga digunakan untuk keperluan ISM (industrial, science and medical).

Konsekuensinya, penggunaan komunikasi radio atau perangkat telekomunikasi lain yang bekerja pada pada pita frekuensi itu harus siap menerima gangguan dari perangkat ISM, sebagaimana tertuang dalam S5.150 dari Radio Regulation.

Dalam rekomendasi ITU-R SM.1056, diinformasikan juga karakteristik perangkat ISM yang pada intinya bertujuan mencegah timbulnya interferensi, baik antar perangkat ISM maupun dengan perangkat telekomunikasi lainnnya.

Rekomendasi yang sama menegaskan bahwa setiap anggota ITU bebas menetapkan persyaratan administrasi dan aturan hukum yang terkait dengan keharusan pembatasan daya.

Menyadari keterbatasan dan dampak yang mungkin timbul dari penggunaan kedua jalur frekuensi nirkabel tersebut, berbagai negara lalu menetapkan regulasi yang membatasi daya pancar perangkat yang digunakan.


Tentang Wi-Fi

Wi-Fi (Wireless Fidelity) adalah koneksi tanpa kabel seperti handphone dengan mempergunakan teknologi radio sehingga pemakainya dapat mentransfer data dengan cepat dan aman. Wi-Fi tidak hanya dapat digunakan untuk mengakses internet, Wi-Fi juga dapat digunakan untuk membuat jaringan tanpa kabel di perusahaan. Karena itu banyak orang mengasosiasikan Wi-Fi dengan “Kebebasan” karena teknologi Wi-Fi memberikan kebebasan kepada pemakainya untuk mengakses internet atau mentransfer data dari ruang meeting, kamar hotel, kampus, dan café-café yang bertanda “Wi-Fi Hot Spot”. Juga salah satu kelebihan dari Wi-Fi adalah kepraktisan,tidak perlu repot memasang kabel network. Untuk masalah kecepatan tergantung sinyal yang diperoleh.

Wi-Fi hanya dapat di akses dengan peralatan Wi-Fi certified Radio seperti komputer, laptop, PDA atau Cellphone. Untuk Laptop versi terbaru keluaran tahun 2007, sudah terdapat wifi on board. Bila belum tersedia pemakai dapat menginstall Wi-Fi PC Cards yang berbentuk kartu di PCMCIA Slot yang terdapat di laptop atau Wifi USB .

Untuk PDA, pemakai dapat menginstall Compact Flash format Wi-Fi radio di slot yang telah tersedia. Bagi pengguna yang komputer atau PDA – nya menggunakan Windows XP, hanya dengan memasangkan kartu ke slot yang tersedia, Windows XP akan dengan sendirinya mendeteksi area disekitar Anda dan mencari jaringan Wi-Fi yang terdekat dengan Anda. Amatlah mudah menemukan tanda apakah peranti tersebut memiliki fasilitas Wi-Fi, yaitu dengan mencermati logo Wi-Fi CERTIFIED pada kemasannya. Meskipun Wi-Fi hanya dapat diakses ditempat yang bertandakan “Wi-Fi Hotspot”, jumlah tempat-tempat umum yang menawarkan “Wi Fi Hotspot” meningkat secara drastis. Hal ini disebabkan karena dengan dijadikannya tempat mereka sebagai “Wi-Fi Hotspot” berarti pelanggan mereka dapat mengakses internet yang artinya memberikan nilai tambah bagi para pelanggan. Layanan Wi-Fi yang ditawarkan oleh masing-masing “Hots Spot” pun beragam, ada yang menawarkan akses secara gratis seperti halnya di executive lounge Bandara, ada yang mengharuskan pemakainya untuk menjadi pelanggan salah satu ISP yang menawarkan fasilitas Wi-Fi dan ada juga yang menawarkan kartu pra-bayar. Apapun pilihan Anda untuk cara mengakses Wi-Fi, yang terpenting adalah dengan adanya Wi-Fi, Anda dapat bekerja dimana saja dan kapan saja hingga Anda tidak perlu harus selalu terkurung di ruang kerja Anda untuk menyelesaikan setiap pekerjaan.





Pengenalan MATLAB


MATLAB atau Matrix Laboratory adalah suatu aplikasi berbasis expert system yang digunakan untuk keperluan komputasi sains, seperti halnya Maple dan Mathematica. Aplikasi yang dibuat oleh MathWorks.inc ini sangat handal untuk komputasi yang terkait dengan array atau matriks. Selain digunakan untuk komputasi, MATLAB juga dapat dibuat untuk sarana simulasi.

Tool box-tool box sebagai pelengkap MATLAB juga disediakan dalam paketnya, seperti toolbox untuk keperluan fuzzy logic, artificial neural network, image processing dsb. Tool box ini berisi paket yang di dalamnya terdapat perintah-perintah untuk melakukan tugas khusus sesuai dengan nama tool boxnya, misalnya perintah untuk membaca nilai pixel suatu image, perintah ini terdapat dalam tool box image processing. Daftar nama-nama tool box ini dapat kita lihat sewaktu proses instalasi MATLAB.

Pada bagian ini, kita akan membahas dasar-dasar cara penggunaan MATLAB.

Untuk menuliskan perintah atau command perhitungan, dalam MATLAB sudah disediakan COMMAND WINDOW. Nah… di dalam COMMAND WINDOW ini terdapat tanda prompt >>. Di sinilah perintah MATLAB dituliskan, seperti halnya menuliskan perintah dalam DOS atau SHELL LINUX. Berikut ini contoh pemberian perintah untuk mencari hasil penjumlahan 3 dan 4.

>> 3 + 4

Apabila setelah menuliskan perintah di atas kemudian ditekan ENTER, maka hasil penjumlahannya langsung ditampilkan di bawah perintah tersebut, ditandai dengan ‘ans’ (answer)

>> 3 + 4
ans =

7

Apabila kita menginginkan output perhitungan tidak ditampilkan, namun hanya disimpan dalam memory, maka tambahkan tanda semicolon di akhir perintah.

>> 3 + 4;

Tampilan COMMAND WINDOW MATLAB memang berbasis teks, sehingga tampilan MATLAB tidak seindah Maple atau Mathematica.

Suatu saat mungkin kita menemui kesulitan dalam menuliskan perintah dalam MATLAB, mungkin karena lupa sintaksnya atau lupa nama perintahnya. Nah.. tidak usah khawatir karena MATLAB menyediakan fasilitas HELP. Bagaimana cara menampilkan HELP terkait dengan topik tertentu? Caranya cukup mudah, yaitu tinggal tulislah HELP dan dilanjutkan dengan topik yang diinginkan. Misalnya

>> help ops

Perintah di atas akan menampilkan penjelasan tentang operator-operator yang ada di MATLAB

>> help elfun

Sedangkan perintah di atas akan menampilkan nama-nama perintah untuk perhitungan matematis.

Untuk menampilkan daftar topik yang ada, ketikkan perintah

>> help

Kita juga dapat meminta penjelasan terhadap sintaks suatu perintah, yaitu dengan menuliskan HELP dan dilanjutkan dengan nama perintah. Misalnya

>> help abs

Perintah di atas akan menampilkan penjelasan tentang perintah abs(), cara penulisannya atau sintaks, termasuk juga contoh penggunaannya.

Penggunaan Variabel dalam MATLAB


Seperti pada umumnya dalam dunia komputasi, variabel digunakan untuk menyimpan suatu value ke dalam memori komputer. Suatu saat apabila value tersebut akan digunakan, maka cukup memanggil variabel tersebut.

Aturan penamaan variabel dalam MATLAB juga sama dengan aturan penamaan variabel pada umumnya, seperti:

  1. Harus diawali dengan karakter huruf
  2. Tidak boleh mengandung spasi
  3. Tidak boleh mengandung operator aritmatik (+, -, /, *)
  4. Tidak boleh sama dengan nama function


Berikut ini beberapa contoh penamaan variabel yang benar dan proses assignment nya

>> NilaiKU = 6;

>> A1 = 4.5;

>> Nilai_ku = NilaiKu + A1;


Sedangkan contoh-contoh berikut ini penamaan variabel yang salah:

>> 7an = 10;

>> Hallo Boy = -3;

>> Jumlah-Bilangan = 3 + 4;


Dalam mendeklarasikan suatu variabel dalam MATLAB, kita tidak perlu menyertakan tipe datanya, entah integer, float, string atau yang lain. Namun, secara otomatis tipe data variabel akan menyesuaikan jenis value yang diassign.

Selain itu, kita dapat melihat nama-nama variabel apa saja yang telah kita gunakan dalam suatu session dalam MATLAB. Adapun cara melihat daftar nama-nama variabel tersebut dengan mengetikkan perintah

>> who


Perintah lain, selain who, untuk melihat daftar nama-nama variabel yang telah digunakan adalah dengan

>> whos


Perbedaannya adalah, bahwa dengan whos, tidak hanya nama variabel yang ditampilkan, namun juga tipe datanya.

Nah… mungkin ada pertanyaan, bagaimana caranya menghapus nama-nama variabel tersebut dalam memori? OK.. that’s a good question, caranya adalah dengan mengetikkan perintah

>> clear


Oya… hampir lupa. Satu lagi yang penting terkait dengan variabel, bahwa nama variabel dalam MATLAB bersifat case sensitive, artinya besar kecilnya huruf dalam nama variabel akan berpengaruh. Sebagai contoh, misalkan ada variabel ‘Nilai’ dengan ‘nilai’, keduanya adalah variabel yang beda. So.. hati-hati

Penggunaan Variabel dalam MATLAB

Seperti pada umumnya dalam dunia komputasi, variabel digunakan untuk menyimpan suatu value ke dalam memori komputer. Suatu saat apabila value tersebut akan digunakan, maka cukup memanggil variabel tersebut.

Aturan penamaan variabel dalam MATLAB juga sama dengan aturan penamaan variabel pada umumnya, seperti:

  1. Harus diawali dengan karakter huruf
  2. Tidak boleh mengandung spasi
  3. Tidak boleh mengandung operator aritmatik (+, -, /, *)
  4. Tidak boleh sama dengan nama function

Berikut ini beberapa contoh penamaan variabel yang benar dan proses assignment nya

>> NilaiKU = 6;

>> A1 = 4.5;

>> Nilai_ku = NilaiKu + A1;

Sedangkan contoh-contoh berikut ini penamaan variabel yang salah:

>> 7an = 10;

>> Hallo Boy = -3;

>> Jumlah-Bilangan = 3 + 4;

Dalam mendeklarasikan suatu variabel dalam MATLAB, kita tidak perlu menyertakan tipe datanya, entah integer, float, string atau yang lain. Namun, secara otomatis tipe data variabel akan menyesuaikan jenis value yang diassign.

Selain itu, kita dapat melihat nama-nama variabel apa saja yang telah kita gunakan dalam suatu session dalam MATLAB. Adapun cara melihat daftar nama-nama variabel tersebut dengan mengetikkan perintah

>> who

Perintah lain, selain who, untuk melihat daftar nama-nama variabel yang telah digunakan adalah dengan

>> whos

Perbedaannya adalah, bahwa dengan whos, tidak hanya nama variabel yang ditampilkan, namun juga tipe datanya.

Nah… mungkin ada pertanyaan, bagaimana caranya menghapus nama-nama variabel tersebut dalam memori? OK.. that’s a good question, caranya adalah dengan mengetikkan perintah

>> clear

Oya… hampir lupa. Satu lagi yang penting terkait dengan variabel, bahwa nama variabel dalam MATLAB bersifat case sensitive, artinya besar kecilnya huruf dalam nama variabel akan berpengaruh. Sebagai contoh, misalkan ada variabel ‘Nilai’ dengan ‘nilai’, keduanya adalah variabel yang beda. So.. hati-hati

Jumat, 04 Desember 2009

Komputer Kuantum Komputer Masa Depan


Teknologi komputer merupakan salah satu teknologi yang paling cepat mengalami perkembangan dan kemajuan. Komputer-komputer yang ada saat ini sudah mencapai kemampuan yang sangat mengagumkan. Tetapi kedahsyatan komputer tercanggih yang ada saat ini pun masih belum bisa memuaskan keinginan manusia yang bermimpi untuk membuat sebuah Supercomputer yang benar-benar memiliki kecepatan super. Komputer yang nantinya layak untuk benar-benar disebut sebagai Komputer Super ini adalah Komputer Kuantum. Teori tentang komputer kuantum ini pertama kali dicetuskan oleh fisikawan dari Argonne National Laboratory sekitar 20 tahun lalu. Paul Benioff merupakan orang pertama yang mengaplikasikan teori fisika kuantum pada dunia komputer di tahun 1981.


Komputer yang biasa kita gunakan sehari-hari merupakan komputer digital. Komputer digital sangat berbeda dengan komputer kuantum yang super itu. Komputer digital bekerja dengan bantuan microprocessor yang berbentuk chip kecil yang tersusun dari banyak transistor. Microprocessor biasanya lebih dikenal dengan istilah Central Processing Unit (CPU) dan merupakan ‘jantung’nya komputer. Microprocessor yang pertama adalah Intel 4004 yang diperkenalkan pada tahun 1971. Komputer pertama ini cuma bisa melakukan perhitungan penjumlahan dan pengurangan saja. Memory komputer menggunakan sistem binary atau sistem angka basis 2 (0 dan 1) yang dikenal sebagai BIT (singkatan dari Binary digIT). Konversi dari angka desimal yang biasa kita gunakan (angka berbasis 10 yang memiliki nilai 0 sampai 9) adalah sebagai berikut:


0 = 0

1 = 1

2 = 10

3 = 11

4 = 100

5 = 101

6 = 110

7 = 111

8 = 1000

9 = 1001

10 = 1010

11 = 1011

12 = 1100

13 = 1101

14 = 1110

15 = 1111

16 = 10000

17 = 10001


Kalau kita ingin menghitung angka apa yang dilambangkan oleh 101001 caranya sebagai berikut (menggunakan sistem 2n):

(1 x 25) + (0 x 24) + (1 x 23) + (0 x 22) + (0 x 21) + (1 x 20) = 32 + 0 + 8 + 0 + 0 +1 = 41.

Contoh perhitungan penjumlahan matematika menggunakan sistem binary:


10 1010

23 + 10111 +

33 100001


Sistem inilah yang selama ini kita gunakan saat kita mengolah informasi menggunakan komputer. Quantum Computer atau komputer kuantum memanfaatkan fenomena ‘aneh’ yang disebut sebagai superposisi. Dalam mekanika kuantum, suatu partikel bisa berada dalam dua keadaan sekaligus. Inilah yang disebut keadaan superposisi. Dalam komputer kuantum, selain 0 dan 1 dikenal pula superposisi dari keduanya. Ini berarti keadaannya bisa berupa 0 dan 1, bukan hanya 0 atau 1 seperti di komputer digital biasa. Komputer kuantum tidak menggunakan Bits tetapi QUBITS (Quantum Bits). Karena kemampuannya untuk berada di bermacam keadaan (multiple states), komputer kuantum memiliki potensi untuk melaksanakan berbagai perhitungan secara simultan sehingga jauh lebih cepat dari komputer digital.


Komputer kuantum menggunakan partikel yang bisa berada dalam dua keadaan sekaligus, misalnya atom-atom yang pada saat yang sama berada dalam keadaan tereksitasi dan tidak tereksitasi, atau foton (partikel cahaya) yang berada di dua tempat berbeda pada saat bersamaan. Apa maksudnya ini?


Atom memiliki konfigurasi spin. Spin atom bisa ke atas (up), bisa pula ke bawah (down). Misalnya saat spin atom mengarah ke atas (up) kita beri lambang 1, sedangkan spin down adalah 0 (seperti dalam sistem binary di komputer digital). Atom-atom berada dalam keadaan superposisi (memiliki spin up dan down secara bersamaan) sampai kita melakukan pengukuran. Tindakan pengukuran memaksa atom untuk ‘memilih’ salah satu dari kedua kemungkinan itu. Ini berarti sesudah kita melakukan pengukuran, atom tidak lagi berada dalam keadaan superposisi. Atom yang sudah mengalami pengukuran memiliki spin yang tetap: up atau down.


Saat konsep ini diterapkan dalam komputer kuantum, keadaan superposisi terjadi pada saat proses perhitungan sedang berlangsung. Sistem perhitungan pada komputer kuantum ini berbeda dengan komputer digital. Komputer digital melakukan perhitungan secara linier, sedangkan komputer kuantum melakukan semua perhitungan secara bersamaan (karena ada multiple states semua perhitungan dapat berlangsung secara simultan di semua state). Ini berarti ada banyak kemungkinan hasil perhitungan. Untuk mengetahui jawabannya (hasil perhitungannya) kita harus melakukan pengukuran qubit. Tindakan pengukuran qubit ini menghentikan proses perhitungan dan memaksa sistem untuk ‘memilih’ salah satu dari semua kemungkinan jawaban yang ada.


Dengan sistem paralelisme perhitungan ini, kita bisa membayangkan betapa cepatnya komputer kuantum. Komputer digital yang paling canggih saat ini (setara dengan komputer kuantum 40 qubit) memiliki kemampuan untuk mengolah semua data dalam buku telepon di seluruh dunia (untuk menemukan satu nomor telepon tertentu) dalam waktu satu bulan. Jika menggunakan komputer kuantum proses ini hanya memerlukan waktu 27 menit!

Ada satu fenomena ‘aneh’ lain dari mekanika kuantum yang juga dimanfaatkan dalam teknologi komputer kuantum: Entanglement. Jika dua atom mendapatkan gaya tertentu (outside force) kedua atom tersebut bisa masuk pada keadaan ‘entangled’. Atom-atom yang saling terhubungkan dalam entanglement ini akan tetap terhubungkan walaupun jaraknya berjauhan. Analoginya adalah atom-atom tersebut seperti sepasang manusia yang punya ‘telepati’. Jika yang satu dicubit, maka pasangannya (di mana pun ia berada) akan merasa sakit. Perlakuan terhadap salah satu atom mempengaruhi keadaan atom pasangannya. Jika yang satu memiliki spin up (kita baru bisa mengetahuinya setelah melakukan pengukuran) maka kita langsung mengetahui bahwa pasangannya pasti memiliki spin down tanpa kita perlu mengukurnya kembali. Ini melambangkan sistem komunikasi yang super cepat. Komunikasi menggunakan komputer kuantum bisa mencapai kecepatan yang begitu luar biasa karena informasi dari satu tempat ke tempat lain dapat ditransfer secara instant. Begitu cepatnya sehingga terlihat seakan-akan mengalahkan kecepatan cahaya!


Saat ini perkembangan teknologi sudah menghasilkan komputer kuantum sampai 7 qubit, tetapi menurut penelitian dan analisa yang ada, dalam beberapa tahun mendatang teknologi komputer kuantum bisa mencapai 100 qubit. Kita bisa membayangkan betapa cepatnya komputer masa depan nanti. Semua perhitungan yang biasanya butuh waktu berbulan-bulan, bertahun-tahun, bahkan berabad-abad pada akhirnya bisa dilaksanakan hanya dalam hitungan menit saja jika kita menggunakan komputer kuantum yang super canggih dan super cepat itu. Di masa mendatang kita akan menggunakan komputer yang tidak lagi tersusun dari transistor-transistor mini seperti sekarang, Komputer kuantum tidak lagi memerlukan chip komputer yang semakin lama semakin padat karena semakin berlipatgandanya jumlah transistor yang dibutuhkan untuk meningkatkan kinerja komputer. Komputer masa depan justru dipenuhi oleh cairan organik sebagai ‘jantung’nya. Cairan organik ini mengandung atom-atom/partikel-partikel yang bisa berada dalam keadaan superposisi tersebut. Ini berarti, kita benar-benar memanfaatkan zat organik alami untuk menjadi ‘kalkulator’ canggih karena

ternyata cairan organik dari alam memiliki bakat berhitung!