QUANTUM COMPUTING

Quantum Computing merupakan alat hitung yang menggunakan mekanika kuantum seperti superposisi dan keterkaitan, yang digunakan untuk peng-operasi-an data. Perhitungan jumlah data pada komputasi klasik dihitung dengan bit, sedangkan perhitungan jumlah data pada komputer kuantum 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.

Sejarah

    Pada tahun 1970-an pencetusan atau ide tentang komputer kuantum pertama kali muncul oleh para fisikawan dan ilmuwan komputer, seperti Charles H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioff dari Argonne National Laboratory, Illinois, David Deutsch dari University of Oxford, dan Richard P. Feynman dari California Institute of Technology (Caltech).

  

 Feynman dari California Institute of Technology yang pertama kali mengajukan dan menunjukkan model bahwa sebuah sistem kuantum dapat digunakan untuk melakukan komputasi. Feynman juga menunjukkan bagaimana sistem tersebut dapat menjadi simulator bagi fisika kuantum.

    Pada tahun 1985, Deutsch menyadari esensi dari komputasi oleh sebuah komputer kuantum dan menunjukkan bahwa semua proses fisika, secara prinsipil, dapat dimodelkan melalui komputer kuantum. Dengan demikian, komputer kuantum memiliki kemampuan yang melebihi komputer klasik.

    Pada tahun 1995, Peter Shor merumuskan sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan komputer kuantum untuk memecahkan masalah faktorisasi dalam teori bilangan.

    Sampai saat ini, riset dan eksperimen pada bidang komputer kuantum masih terus dilakukan di seluruh dunia. Berbagai metode dikembangkan untuk memungkinkan terwujudnya sebuah komputer yang memilki kemampuan yang luar biasa ini. Sejauh ini, sebuah komputer kuantum yang telah dibangun hanya dapat mencapai kemampuan untuk memfaktorkan dua digit bilangan. Komputer kuantum ini dibangun pada tahun 1998 di Los Alamos, Amerika Serikat, menggunakan NMR (Nuclear Magnetic Resonance).

Entanglement

Entanglement merupakan keadaan dimana dua atom yang berbeda berhubungan sedemikian hingga satu atom mewarisi sifat atom pasangannya. “Entanglement adalah esensi komputasi kuantum karena ini adalah jalinan kualitas yang berhubungan dengan lebih banyak informasi dalam bit kuantum dibanding dengan bit komputing klasik,” demikian Andrew Berkley, salah satu peneliti.

Para ahli fisika dari University of Maryland telah satu langkah lebih dekat ke komputer kuantum dengan mendemonstrasikan eksistensi entanglement antara dua gurdi kuantum, masing-masing diciptakan dengan tipe sirkuit padat yang dikenal sebagai persimpangan Josephson. Temuan terbaru ini mendekatkan jalan menuju komputer kuantum dan mengindikasikan bahwa persimpangan Josephson pada akhirnya dapat digunakan untuk membangun komputer supercanggih.

Quantum entanglement adalah bagian dari fenomena quantum mechanical yang menyatakan bahwa dua atau lebih objek dapat digambarkan mempunyai hubungan dengan objek lainnya walaupun objek tersebut berdiri sendiri dan terpisah dengan objek lainnya. Quantum entanglement merupakan salah satu konsep yang membuat Einstein mengkritisi teori Quantum mechanical. Einstein menunjukkan kelemahan teori Quantum Mechanical yang menggunakan entanglement merupakan sesuatu yang “spooky action at a distance” karena Einstein tidak mempercayai bahwa Quantum particles dapat mempengaruhi partikel lainnya melebihi kecepatan cahaya. Namun, beberapa tahun kemudian, ilmuwan John Bell membuktikan bahwa “spooky action at a distance” dapat dibuktikan bahwa entanglement dapat terjadi pada partikel-partikel yang sangat kecil.

Pengoperasian Data Qubit

Bit atau binary digit, merupakan ukuran terkecil data dalam sebuah komputer, yang hanya terdiri dari 1 atau 0, nyala atau mati, benar atau salah, tidak ada selain dari dua kemungkinan itu. Tapi qubit, atau quantum bit, bisa memiliki tiga kemungkinan, 1, 0, atau superposisi dari 1 dan 0. Iya, tidak, dan “mungkin”. Qubit menggunakan mekanika kuantum ( hukum fisika yang berlaku hanya untuk partikel yang sangat kecil seperti atom ) untuk mengkodekan informasi baik sebagai 1 dan 0 pada saat yang sama.

Komputer kuantum memelihara urutan qubit. Sebuah qubit tunggal dapat mewakili satu, nol, atau, penting, setiap superposisi quantum ini, apalagi sepasang qubit dapat dalam superposisi kuantum dari 4 negara, dan tiga qubit dalam superposisi dari 8. Secara umum komputer kuantum dengan qubit n bisa dalam superposisi sewenang-wenang hingga 2 n negara bagian yang berbeda secara bersamaan (ini dibandingkan dengan komputer normal yang hanya dapat di salah satu negara n 2 pada satu waktu). Komputer kuantum yang beroperasi dengan memanipulasi qubit dengan urutan tetap gerbang logika quantum. Urutan gerbang untuk diterapkan disebut algoritma quantum.

Sebuah contoh dari implementasi qubit untuk komputer kuantum bisa mulai dengan menggunakan partikel dengan dua putaran menyatakan: “down” dan “up”. Namun pada kenyataannya sistem yang memiliki suatu diamati dalam jumlah yang akan kekal dalam waktu evolusi dan seperti bahwa A memiliki setidaknya dua diskrit dan cukup spasi berturut-turut eigen nilai , adalah kandidat yang cocok untuk menerapkan sebuah qubit. Hal ini benar karena setiap sistem tersebut dapat dipetakan ke yang efektif spin -1/2 sistem.

Algoritma pada Quantum Computing

     Para ilmuwan mulai melakukan riset mengenai sistem kuantum tersebut, mereka juga berusaha untuk menemukan logika yang sesuai dengan sistem tersebut. Sampai saat ini telah dikemukaan dua algoritma baru yang bisa digunakan dalam sistem kuantum yaitu algoritma shor dan algoritma grover.

•     Algoritma Shor

 Algoritma yang ditemukan oleh Peter Shor pada tahun 1995. Dengan menggunakan algoritma ini, sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data. Kode yang disebut kode RSA ini, jika disandikan melalui kode RSA, data yang dikirimkan akan aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang singkat. Selain itu, pemecahan kode RSA membutuhkan kerja ribuan komputer secara paralel sehingga kerja pemecahan ini tidaklah efektif.

•     Algoritma Grover

Algoritma Grover adalah sebuah algoritma kuantum yang menawarkan percepatan kuadrat dibandingkan pencarian linear klasik untuk list tak terurut. Algoritma Grover menggambarkan bahwa dengan menggunakan pencarian model kuantum, pencarian dapat dilakukan lebih cepat dari model komputasi klasik. Dari banyaknya algoritma kuantum, algoritma grover akan memberikan jawaban yang benar dengan probabilitas yang tinggi. Kemungkinan kegagalan dapat dikurangi dengan mengulangi algoritma. Algoritma Grover juga dapat digunakan untuk memperkirakan rata-rata dan mencari median dari serangkaian angka, dan untuk memecahkan masalah Collision.

Implementasi Quantum Computing

     Pada 19 Nov 2013 Lockheed Martin, NASA dan Google semua memiliki satu misi yang sama yaitu mereka semua membuat komputer kuantum sendiri. Komputer kuantum ini adalah superkonduktor chip yang dirancang oleh sistem D – gelombang dan yang dibuat di NASA Jet Propulsion Laboratories.

     NASA dan Google berbagi sebuah komputer kuantum untuk digunakan di Quantum Artificial Intelligence Lab menggunakan 512 qubit D -Wave Two yang akan digunakan untuk penelitian pembelajaran mesin yang membantu dalam menggunakan jaringan syaraf tiruan untuk mencari set data astronomi planet ekstrasurya dan untuk meningkatkan efisiensi searchs internet dengan menggunakan AI metaheuristik di search engine heuristical.

     A.I. seperti metaheuristik dapat menyerupai masalah optimisasi global mirip dengan masalah klasik seperti pedagang keliling, koloni semut atau optimasi swarm, yang dapat menavigasi melalui database seperti labirin. Menggunakan partikel terjerat sebagai qubit, algoritma ini bisa dinavigasi jauh lebih cepat daripada komputer konvensional dan dengan lebih banyak variabel.

     Penggunaan metaheuristik canggih pada fungsi heuristical lebih rendah dapat melihat simulasi komputer yang dapat memilih sub rutinitas tertentu pada komputer sendiri untuk memecahkan masalah dengan cara yang benar-benar cerdas . Dengan cara ini mesin akan jauh lebih mudah beradaptasi terhadap perubahan data indrawi dan akan mampu berfungsi dengan jauh lebih otomatisasi daripada yang mungkin dengan komputer normal.

Mobile Computing

            Mobile computing merupakan sebuah kemampuan teknologi yang berfungsi untuk menghadapi perpindahan/pergerakkan manusia dalam penggunaan komputer secara praktis. Ada pula beberapa engertian mengenai mobile computing, yang diantaranya adalah :

Cybercrime

Cyber Crime adalah bentuk kejahatan yang terjadi di Internet/ dunia maya. Yang menjadi alat, sasaran atau tempat terjadinya kejahatan yaitu mengacu pada aktivitas kejahatan dengan komputer atau jaringan komputer. Tetapi istilah cybercrime juga dipakai dalam kegiatan kejahatan dalam dunia nyata di mana komputer atau jaringan komputer dipakai untuk memungkinkan atau mempermudah kejahatan itu bisa terjadi.Yang termasuk dalam kejahatan dalam dunia maya yaitu pemalsuan cek, penipuan lelang secara online, confidence fraud, penipuan kartu kredit, pornografi anak, penipuan identitas, dll.

Dalam perkembangannya kejahatan konvensional cybercrime dikenal dengan :

1. Kejahatan kerah biru (blue collar crime)

    Kejahatan ini merupakan  kejahatan tindakan kriminal yang dilakukan secara konvensional. Contoh : perampokkan, pencurian, pembunuhan, dll

2. Kejahatan kerah putih (white collar crime)
    Kejahatan ini terbagi dalam 4 kelompok kejahatan, yaitu : kejahatan korporasi, kejahatan birokrat, kejahatan malpraktek, dan kejahatan individu.

Cybercrime memiliki karakteristik unik yaitu :

1. Ruang lingkup kejahatan. Sesuai sifat global internet, ruang lingkup kejahatan ini juga bersifat global. Cybercrime seringkali dilakukan secara transnasional, melintasi batas negara hingga sulit dipastikan yuridikasi hukum negara yang berlaku terhadap pelaku Karakteristik internet dimana orang dapat berlalu-lalang tanpa identitas memungkinkan terjadinya berbagai aktivitas jahat yang tak tersentuh hukum.

2. Sifat kejahatan. Bersifat non-violance atau tidak menimbulkan kekacauan yang mudah terlihat. jika kejahatan konvensional sering kali menimbulkan kekacauan maka kejahatan di internet bersifat sebaliknya.

3. Pelaku kejahatan. Bersifat lebih universal, meski memiliki ciri khusus yaitu kejahatan dilakukan oleh orang-orang yang menguasai penggunaan internet beserta aplikasiya. Pelaku kejahatan tersebut tidak terbatas pada usia tertentu.

4. Modus kejahatan. Keunikkan kejahatan ini adalah penggunaan teknologi informasi dalam modusoperasi, itulah sebabnya modus operasi dalam dunia cyber tersebut sulit dimengerti oleh orang-orang yag tidak menguasai pengetahuan tentang komputer, teknik pemrograman dan seluk buluk dunia cyber.

5. Jenis kerugian yang ditimbulkan dapat bersifat material maupun non-material. Seperti waktu, nilai, jasa, uang, barang, harga diri, martabat bahkan kerahasiaan informasi.

Jenis-Jenis Cybercrime

1. Cyberpiracy adalah penggunaan teknologi komputer untuk mencetak ulang software atau informasi dan mendistribusikan informasi atau software tersebut melalu jaringan komputer.
2. Cybertrespass adalah penggunaan teknologi komputer untuk mengikatkan akses pada sistem komputer sebuah organisasi atau individu dan website yang di protect dengan password.
3. Cybervandalism adalah penggunaan teknologi komputer untuk membuat program yang mengganggu proses transimisi informasi elektronik dan menghancurkan data di komputer. Jenis-jenis cybercrime berdasarkan aktivitasnya, diantaranya:

• Illegal Contents merupakan kejahatan dengan memasukkan data atau informasi ke internet mengenai suatu hal yang tidak benar, tidak etis, dan dapat dianggap melanggar hukum atau menganggu ketertiban umum.

•   Data Forgery  merupakan kejahatan dengan memalsukan data pada dokumen penting yang tersimpan sebagai scriptless document melalui internet.

• Cyber Spionase merupakan kejahatan yang memanfaatkan jaringan internet untuk melakukan kegiatan memata-matai pihak lain dengan memasuki sistem jaringan komputer sasaran.

•  Data Theft  merupakan kegiatan yang memperoleh data komputer secara tidak sah, baik untuk digunakan sendiri ataupun untuk diberikan kepada orang lain.

•  Misuse of devices merupakan kejahatan yang dilakukan dengan sengaja dan tanpa hak memproduksi, menjual, berusaha memperoleh untuk digunakan, diimpor, diedarkan atau cara lain untuk kepentingan itu.

• Hacking dan Cracker merupakan kejahatan yang dilakukan oleh seseorang untuk mempelajari sistem komputer secara detail dan bagaimana meningkatkan kapabilitasnya.

•  DoS (Denial of Service) merupakan serangan yang bertujuan melumpuhkan target sehingga tidak dapat memberikan layanan

Penanggulangan Cybercrime:

•  Pengamanan Sistem

Tujuan yang paling nyata dari suatu sistem keamanan adalah mencegah adanya perusakan bagian dalam sistem karena dimasuki oleh pemakai yang tidak diinginkan. Pengamanan sitem ini harus terintegrasi pada keseluruhan subsistem untuk mempersempit atau bahkan menutup adanya celah-celah unauthorised actions yang merugikan.

•    Penanggulangan Global

OECD (The Organization for Economic Cooperation and Development) telah merekomendasikan beberapa langkah penting yang harus dilakukan setiap negara dalam penanggulangan Cybercrime.

•  Perlunya Cyberlaw

Cybercrime belum sepenuhnya terakomodasi dalam peraturan / Undang-undang yang ada, penting adanya perangkat hukum khusus mengingat karakter dari cybercrime ini berbeda dari kejahatan konvensional.

•  Perlunya Dukungan Lembaga Khusus

Lembaga ini diperlukan untuk memberikan informasi tentang cybercrime, melakukan sosialisasi secara intensif kepada masyarakat, serta melakukan riset-riset khusus dalam penanggulangan cybercrime.

Indonesia sendiri sudah memiliki IDCERT (Indonesia Computer Emergency Response Team) yang diperlukan bagi orang-orang untuk melaporkan masalah-masalah keamanan komputer.