Selasa, 26 Juli 2016

Teknologi Komputer Kuantum

Kelompok :
Baldatun T.W Gofur
Faisal Agung Wibowo
Majesta Skholestiko
Singgih Satyahadi

Judul Jurnal : Kajian Tentang Komputer Kuantum Sebagai Pengganti Komputer Konvensional Di Masa Depan 
Disusun Oleh : Herlambang Saputra*, Politeknik Negeri Sriwijaya (2009)
Download Jurnal 
Link Jurnal : 
http://journal.portalgaruda.org/index.php/generic/article/view/103/46

Penjelasan Komputer Kuantum

Komputer kuantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung denganbit; 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. 

Pertama kali komputer kuantum dengan CPU kuantum terpisah dari RAM kuantum. Superkondukto arsitektur Von Neumann membuka era komputasi kuantum. Tahun 1946, pertama kali komputer dinyalakan di University of Pennsylvania. Power prosesor besar ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) membuat dunia tertegun. Dunia baru menunggu di depan. Namun ENIAC memiliki kekurangan penting, hanya bisa diprogram oleh switch segudang dan memakan waktu berminggu-minggu. Kemudian Alan Turing, John Von Neumann dan rekannya datang membawa solusi. Unit angka dan memori elektronik terpisah yang menyimpan instruksi dan data sehingga pemrograman ulang apapun dapat dilakukan relatif cepat, mudah dan elektronis.

Hari ini hampir semua komputer modern menggunakan desain Turing dan Von Neumann yang dijuluki dengan Von Neumann architecture. Dunia tidak bisa diam dan para ilmuwan berpikir keras mewujudkan era masa depan disebut komputer kuantum. Sifat-sifat aneh dunia kuantum adalah sejumlah proses dilakukan secara paralel. Operasi kuantum jauh mengungguli proses konvensional. Sayangnya, fisikawan hanya memiliki pemahaman samar dan sekilas atas dunia kuantum yang mencegah realisasi kemewahan rancangan Von Neumann dalam komputer kuantum. Sekarang, John Martinis di UC Santa Barbara dan timnya mengungkap komputer kuantum pertama kali dengan unit pengolahan informasi dan memori akses terpisah secara acak. Mesin mereka adalah perangkat superkonduktor yang menyimpan bit kuantum atau qubit sebagai counter-rotating arus dalam sebuah sirkuit (memungkinkan qubit menjadi 0 dan 1 pada saat bersamaan). Qubit superkonduktor dimanipulasi menggunakan gerbang logika kuantum, ditransfer menggunakan bus kuantum dan disimpan dalam resonator microwave terpisah.

Review Jurnal :

Jurnal ini membahas tentang peran penting tentang kemajuan teknologi, salah satuya yaitu denga mengembangkan komputer kuantum. Peran teknologi dalam pengembangan teknologi informasi (IT, information technology), sudah tidak diragukan lagi. Teknologi komputer merupakan salah satu teknologi yang paling cepat mengalami perkembangan dan kemajuan. Komputer yang nantinya layak untuk benar-benar disebut sebagai Komputer Super ini adalah Komputer Kuantum. Quantum Computer atau komputer kuantum memanfaatkan fenomena ‘aneh’ yang disebut sebagai superposisi. Komputer kuantum tidak menggunakan Bits tetapi QUBITS (Quantum Bits) dan komputer digital melakukan perhitungan secara linier, sedangkan komputer kuantum melakukan semua perhitungan secara bersamaan (simultan). Pada komputer kuantum juga terdapat beberapa gate seperti yang terdapat pada komputer konvensional yang berfungsi dalam pengaturan qubit. 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. 

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. 

Kesimpulan :

Berdasarkan uraian diatas dapat disimpulkan bahwa sistem pada komputer konvensional (komputer digital) sangat berbeda. Untuk komputer konvensional menggunakan bit 0 dan 1. Untuk komputer kuantum menggunakan qubit 0 , 1 dan superposisi 0 dan 1. Kecepatan komputer quantum lebih cepat dari pada komputer konvensional (komputer digital) karena melakukan proses secara simultan tidak secara linear seperti komputer konvensional. 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.

Referensi Artikel :

https://id.wikipedia.org/wiki/Komputer_kuantum

http://nsurata-sainsdunianyata.blogspot.co.id/2014/06/prinsip-kerja-komputer-kuantum.html

http://majalah1000guru.net/2016/05/komputer-kuantum/

READ MORE - Teknologi Komputer Kuantum
Read Comments

Komputasi Paralel ( Analisis Jurnal )

Judul Jurnal : Analisis Sistem Virtual Cluster Pada Komputasi Paralel Menggunakan Layanan IAAS

Nama Penulis : Diah Ayu Retnani W , Erick Irawadi Alwi

Tahun Terbit : 1 April 2016

Sumber Jurnal :
Download Jurnal 
Link : http://jurnal.unej.ac.id/index.php/INFORMAL/article/download/2352/2088

 Konsep Komputasi Paralel

Komputasi paralel (parallel computing) merupakan teknik menjalankan program untuk suatu proses dengan menggunakan lebih dari satu unit komputasi, komputasi paralel dapat mempersingkat dengan membagi program menjadi task-task yang dapat dikerjakan secara terpisah untuk kemudian dieksekusi secara paralel. Implementasi aneka jenis komputasi paralel ini memerlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer dengan dihubungkan pada satu jaringan dan mampu bekerja secara bersama sama untuk menyelesaikan satu masalah seperti penyelesaian masalah komputasi, rendering dan sebagainya. Penggunaan komputasi paralel salah satunya adalah cluster. Cluster merupakan pilihan yang cukup handal untuk pengolahan data dalam jumlah besar dan banyak. Cluster termasuk dalam klasifikasi Distributed Memory Multikomputer, merupakan dua atau lebih komputer atau node yang dihubungkan menjadi suatu sistem terintegrasi yang mampu menyelesaikan masalah komputasi bersama sama.

Proses Pendistribusian

Jurnal ini menggunakan metode eksperimen yaitu menganalisis kinerja dari sistem virtual cluster dengan melakukan serangkaian uji coba menyelesaikan masalah komputasi. Permasalahan yang digunakan sebagai bahan uji coba yaitu dengan pengurutan data acak menggunakan metode mergesort dengan interval ukuran data sebesar 100 sampai 100000 data acak. Mergesort digunakan karena relative mudah diparalelkan atau dapat bekerja secara paralel. Tahapan pada penelitian ini ada dua :

1. Perancangan sistem virtual cluster

Dalam penelitian ini digunakan alat-alat perangkat keras komputer berupa virtualisasi yang membentuk sebuah sistem cluster. Komputer komputer tersebut terdiri dari master dan slave. Komputer yang difungsikan sebagai slave hanya dapat diakses oleh master untuk melakukan proses komputasi. Pada penelitian ini menggunakan layanan cloud berupa IaaS. IaaS adalah layanan cloud yang menyediakan Infrastruktur komputasi berupa media penyimpanan, processing power, memory, sistem operasi, dan kapasitas jaringan. Penyedia cloud memberikan alamat IP untuk mengakses masing masing virtual komputer yang memiliki infrastruktur sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan.

2. Analisis sistem virtual cluster

Analisis pengukuran kinerja sistem cluster dilakukan dengan menjalankan satu program komputasi paralel dengan skenario berbeda beda. Program yang dipilih adalah pengurutan angka dengan salah satu metode yang mudah diimplementasikan secara paralel yaitu mergesort. Program dieksekusi dengan menggunakan satu sampe lima komputer virtual dan dengan ukuran data yang berbeda beda. Range data yang digunakan antara 100 sampe 100000. Kinerja komputasi paralel dipengaruhi oleh teknik pemrograman, arsitektur, atau keduanya. Parameter yang digunakan untuk mengukur kinerja sistem paralel pada penelitian ini, diantaranya adalah waktu total eksekusi, speed-up dan efisiensi.

Implementasi




      Pada Gambar 1 (a) adalah layanan IAAS cloud computing dimana dalam cloud tersebut dapat menyediakan layanan komputer virtual yang disesuaikan dengan permintaan kebutuhan penelitian ini antara lain processor, memori, jaringan dan lain lain, gambar 1 (b) adalah fokus dari penelitian ini yang merupakan gambar dari rancangan arsitektur sistem cluster dimana terdapat 5 komputer virtual yang telah dibuat oleh layanan cloud, dan gambar 1 (c) adalah sebuah laptop yang dijadikan console sebagai remote untuk seluruh komputer virtual, remote untuk akses virtual komputer tersebut menggunakan virtual box. Pada dasarnya semua node pada sistem cluster harus saling terhubung dan dapat berkomunikasi dengan baik untuk dapat bekerjasama mengerjakan satu masalah. Masing-masing node harus saling terhubung didalam satu jaringan dan memiliki identitas dengan cara memberikan IP Address dan Hostname. Kelebihan dari penggunaan service cloud yaitu mampu menyediakan virtual komputer yang telah terintegrasi dengan jaringan internet dan spesifikasi virtual komputer dapat disesuaikan dengan kebutuhan pengguna sehingga pada penelitian ini user dimudahkan dalam konfigurasi infrastruktur jaringan. Laptop yang digunakan sebagai remote untuk mengakses virtual komputer harus memenuhi spesifikasi yang mendukung teknologi yang digunakan oleh cloud. 

        Tujuan pengujian sistem cluster dalam penelitian ini untuk menguji kinerja sistem virtual cluster yang telah dibangun dalam menyelesaikan suatu masalah komputasi yaitu pengurutan data acak menggunakan komputasi paralel. Kinerja suatu sistem cluster pada komputasi paralel dapat diketahui dari besarnya waktu yang digunakan dalam menyelesaikan suatu program, speed-up dan efisiensi. Pengujian cluster pada penelitian ini dilakukan dengan menyelesaikan masalah pengurutan data acak menggunakan metode mergesort dengan interval jumlah data acak yaitu antara 100 sampai dengan 100000 kemudian dijalankan dengan menggunakan squensial dan paralel antara dua node sampai dengan lima node.

READ MORE - Komputasi Paralel ( Analisis Jurnal )
Read Comments

Singgih Satyahadi

Diberdayakan oleh Blogger.