Apa itu quantum computing?
Quantum computing atau komputasi computer adalahdisisplin ilmu yang menggabungkan antara ilmu computer, fisika, matematika yang memanfaatkan mekanika kuantum untuk memecahkan masalah kompleks lebih cepat daripada computer klasik. Bidang komputasi kuantum mencakup penelitian perangkat keras dan pengembangan aplikasi. Computer kuantum juga dapat memecahakan masalah tertentu lebih cepat daripada computer klasik, dengan memanfaatkan efek mekanika kuantum, seperti superposisi dan interfensi kuantum.
Beberapa aplikasi di mana kompuer kuantum dapaat memberikan peningkatan kecepatan semacam itu meliputi machine learning (ML), optimasi, dan simulasi system fisik. Kasus penggunaan pada akhirnya dapat berupa optimasi portofolio di bidang keuangan atau simulasi system kimia, memecahkan masalah yang saat ini mustahil untuk dipecahkan bahkaen deangan supercomputer paling kuat di pasar
Agar lebih mudah dimengerti mari kita bahas analogi berikut, seperti yang kita ketahui bahwa computer menggunakan Bits 1 dan 0. Artinya, jika kita memiliki 4 Bits maka akan banyak variasi angka seperti 0000, 0010, 0101, dan seterusnya. Bayangkan jika 4 Bits ini adalah sebuah password dan kita perlu melakukan pengecekan untuk mengetahui password mana yang betul. Computer akan tersebut akan memeriksa setiap pola dari 4 Bits tadi.
Nah, pada kompter kuantum menggunakan quantum bits (qubits) ayang mana ia bisa menjadi 1 dan 0 pada waktu bersamaan, sehingga aling-alih mengecek satu per satu, ia bisa langsung meentukan mana yang benar dan menghapus mana yang tidak terpakai dalam satu waktu.
Sejarah quantum computing
Sejarah computer kuantum dimulai pada 1980-an dengan fisikawan seperti Richard Feynman, David Deutsch, dan Paul Benioff yang mengembangkan system dasar ompuer kuantum.
Pada tahun 1982, Richard Feynman mengusulkan bahwa prinsip-pirnsip kuantum dapat mengatasi Batasan fisik dalam mensimulasikan system kompleks, termasuk mekanika kuantum. David Deutsch kemudian memperkrnalkan konsep mesin turing universal kuantum pada 1985, yang menjadi fondasi teoritis computer kuantum.
Pada tahun 1994, Peter Show mengusulkan algoritma Shor, yang mampu memecahakan masalah faktorisasi secara efisien dengan komutasi kuantum, menunjuakkan potensi besar komputasi kuantum dalam bidang kriptografi.
Sejak saat itu, banyak penelitian dilakukan untuk mengembangkan teknologi ini. Pada 1998, tim di IBM berhasil melakukanoperasi dasar pada qubit menggunakan molekul klorin dalam system resonansi magnetic nuklir. Pada 2—1, IBM membangun computer kuantum pertama yang dapat digunakan oleh public dengan 7 qubit. Perusahaan besar seperti google, Microsoft, dan IBM terus berinvestasi untuk mengmbangkan teknologi ini. Pada 2019, google mengumumkan pencapaian “supremasi kuantum” dengan computer kuantum buatannya yang menggunakan 53 qubit.
 Manfaat quantum computing
Quantum computing telah menjadi sorotan dalam dunia teknologi modern, dan bukan tanpa alasan. Teknologi ini menjanjikan manfaatyang luar biasa di berbagai bidang. Membawa revolusi baru dalam cara kit berproses informasi  dan memecahkan masalah yang kompleks. Berikut ini adalah beberapa manfaat utama  Quantum computing.

• Pemecahan Masalah Kriptografi

Quantum computing dapat mengubah secara drastis dunia kriptografi, khususnya dalam memecahkan metode enkripsi berbasis kunci publik, seperti RSA. Algoritma Shor, misalnya, memungkinkan komputer kuantum untuk memfaktorkan bilangan sangat besar dengan cepat, yang merupakan basis keamanan dari banyak sistem enkripsi. Ini berarti bahwa komputer kuantum dapat membuka kunci enkripsi yang sekarang dianggap aman, memaksa industri keamanan siber untuk mengembangkan metode enkripsi baru yang dapat bertahan terhadap serangan kuantum.

• Optimasi dalam Logistik dan Manajemen Rantai Pasok

Quantum computing bisa menyelesaikan masalah optimasi yang sangat kompleks, seperti menemukan rute terpendek atau jadwal paling efisien. Di bidang logistik, masalah ini seringkali melibatkan komputasi dengan sejumlah besar variabel, seperti transportasi, inventaris, dan permintaan konsumen. Dengan solusi yang lebih cepat dan lebih optimal, perusahaan dapat menghemat biaya dan waktu, yang pada akhirnya meningkatkan efisiensi dan kepuasan pelanggan.

• Percepatan Penemuan Obat dan Kimia Kuantum

Quantum computing memungkinkan simulasi molekul dan reaksi kimia yang sangat akurat, sehingga membantu ilmuwan dalam penemuan obat-obatan baru dan pemahaman lebih mendalam tentang kimia kuantum. Dalam hal itu, Penemuan obat baru dapat dipercepat, karena komputer kuantum dapat mensimulasikan interaksi molekul dengan lebih efisien daripada komputer klasik, sehingga mempercepat proses penelitian dan mengurangi biaya.

• Peningkatan Kecerdasan Buatan dan Pembelajaran Mesin

Quantum computing dapat mempercepat algoritma pembelajaran mesin dan AI dengan memungkinkan pemrosesan data yang besar dan kompleks secara lebih efisien. Algoritma kuantum, seperti algoritma Grover, dapat mempercepat pencarian di database besar dan membantu dalam analisis data yang kompleks. Teknologi ini dapat digunakan untuk memperbaiki model AI dalam mengenali pola, membuat prediksi, dan bahkan meningkatkan kemampuan untuk menangani data besar dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi daripada yang mungkin dilakukan komputer klasik.

• Simulasi Fisika Kompleks

Quantum computing sangat cocok untuk mensimulasikan sistem fisika yang kompleks seperti reaksi nuklir, perilaku bintang, atau bahkan prediksi perubahan iklim. Ini dikarenakan kemampuan kuantum dalam mengolah interaksi dan keadaan partikel pada skala kuantum. Dengan simulasi yang lebih baik, fisikawan bisa mendapatkan pemahaman yang lebih dalam tentang alam semesta, yang bisa membuka peluang untuk penemuan baru dalam bidang sains dasar.

• Keamanan dan Penciptaan Kunci Enkripsi Kuat

Selain kemampuannya memecahkan enkripsi, komputer kuantum juga dapat digunakan untuk menghasilkan kunci enkripsi yang lebih aman. Prinsip-prinsip kuantum, seperti ketidakpastian Heisenberg, memungkinkan penciptaan metode enkripsi yang tidak bisa diretas menggunakan teknik klasik. Maka dari itu Industri yang membutuhkan keamanan tingkat tinggi, seperti perbankan dan militer, dapat menggunakan komputer kuantum untuk melindungi data sensitif mereka dari ancaman.

• Perbaikan dalam Sistem Keuangan

Quantum computing dapat digunakan untuk memecahkan masalah kompleks dalam keuangan, seperti perhitungan risiko, pemodelan pasar, dan optimasi portofolio investasi. Penggunaan algoritma kuantum dapat membantu bank dan lembaga keuangan dalam memproses dan menganalisis data keuangan dalam jumlah besar. Sistem keuangan yang lebih efisien dan analisis risiko yang lebih akurat dapat membantu perusahaan keuangan membuat keputusan yang lebih baik, mengurangi risiko, dan meningkatkan keuntungan.

• Memprediksi dan Mengatasi Perubahan Iklim

Quantum computing memungkinkan simulasi yang lebih baik dari sistem iklim yang kompleks. Simulasi ini dapat membantu ilmuwan dalam memprediksi perubahan iklim secara lebih akurat dan memahami interaksi antara berbagai faktor iklim. Dengan prediksi yang lebih akurat, kita bisa merencanakan langkah-langkah mitigasi yang lebih efektif untuk mengurangi dampak negatif perubahan iklim di masa depan.
Penggunaan quantum computing
Penggunaan quantum computing dalam berbagai bidang dapat kita lihat dalam beberapa contoh diabawah ini di
Tentu, berikut tambahan informasi mengenai penggunaan quantum computing di berbagai bidang yang disebutkan:
 
1. Kriptografi dan Keamanan Siber  
Quantum computing bisa memecahkan enkripsi berbasis kunci publik seperti RSA, yang akan menimbulkan risiko pada keamanan data saat ini. Di sisi lain, teknologi seperti Quantum Key Distribution (QKD) memungkinkan pertukaran kunci enkripsi yang tak dapat diretas oleh teknik klasik. Misalnya, bank dan pemerintah sedang mengeksplorasi QKD untuk meningkatkan keamanan transaksi data.
 
2. Penemuan Obat 
 Quantum computing mampu mensimulasikan struktur dan interaksi molekul dengan sangat akurat. Pfizer dan Roche bekerja sama dengan perusahaan teknologi untuk menggunakan simulasi berbasis quantum guna menemukan molekul yang efektif dalam obat, misalnya untuk penyakit kompleks seperti Alzheimer dan kanker, yang proses penemuannya akan jauh lebih lambat dengan komputasi klasik.
 
3. Keuangan dan Perbankan 
 Quantum computing bisa melakukan optimasi portofolio investasi dengan memproses dan menganalisis sejumlah besar data pasar dengan lebih cepat dan akurat. JPMorgan Chase dan Barclays sedang mengembangkan model kuantum untuk melakukan analisis risiko yang mendalam serta model prediksi untuk pasar saham, yang membantu mereka mengurangi risiko investasi.
 
4. Logistik 
Volkswagen menggunakan quantum computing untuk mengoptimalkan rute kendaraan agar bisa mengurangi konsumsi bahan bakar dan waktu tempuh. Dengan quantum computing, mereka dapat menganalisis pola lalu lintas dan menemukan rute optimal yang akan sulit dicapai dengan komputasi klasik, sehingga menghasilkan solusi lebih efisien untuk mengurangi kemacetan.
 
5. Kecerdasan Buatan (AI) 
Quantum computing memungkinkan percepatan pelatihan model AI, yang sangat berguna dalam pengenalan pola dan analisis data besar. Google menggunakan quantum computing untuk meningkatkan akurasi dan efisiensi model pembelajaran mesin, yang dapat diterapkan dalam teknologi seperti Google Translate dan pengenalan gambar, untuk memberikan hasil yang lebih akurat dan cepat.
 
6. Perubahan Iklim 
Para ilmuwan iklim memanfaatkan quantum computing untuk membuat simulasi perubahan iklim yang lebih kompleks, yang memungkinkan mereka memprediksi perubahan cuaca secara lebih akurat. Dengan quantum computing, model iklim dapat memproses berbagai faktor lingkungan secara bersamaan, membantu perencanaan mitigasi dan adaptasi iklim global.
 
7. Telekomunikasi 
China Telecom sedang menguji Quantum Key Distribution (QKD) untuk jaringan komunikasi yang aman, yang memungkinkan mereka mentransmisikan data secara aman tanpa risiko diretas. QKD memanfaatkan prinsip ketidakpastian kuantum, di mana jika ada upaya penyadapan, penerima akan langsung diberitahu adanya intervensi.
 
8. Aerospace 
Quantum computing membantu NASA dan Boeing dalam desain pesawat dengan mensimulasikan aerodinamika dan efisiensi material baru. Dengan simulasi quantum, mereka dapat menganalisis sifat-sifat material dan struktur yang lebih ringan serta efisien, yang akan membantu mereka mengurangi biaya bahan bakar dan meningkatkan performa pesawat.
 
9. Energi 
ExxonMobil dan BP sedang menggunakan quantum computing untuk mengoptimalkan jaringan distribusi energi serta mencari cara efisien untuk pengembangan energi baru. Dengan simulasi berbasis kuantum, mereka dapat menganalisis reaksi kimia dalam bahan bakar baru, seperti hidrogen, dan memaksimalkan produksi dengan menekan konsumsi energi.
 
Kesimpulan
Quantum computing merupakan teknologi canggih yang memanfaatkan prinsip-prinsip mekanika kuantum, seperti superposisi dan interferensi, untuk menyelesaikan masalah yang terlalu kompleks bagi komputer klasik. Teknologi ini memungkinkan pemrosesan data dengan cara yang lebih efisien dan lebih cepat dibandingkan komputer tradisional. Dikembangkan sejak 1980-an oleh ilmuwan seperti Richard Feynman dan David Deutsch, quantum computing terus mengalami perkembangan pesat dengan dukungan dari perusahaan besar seperti Google, IBM, dan Microsoft, yang mempercepat penelitian dan penerapan teknologi ini.
Saat ini, quantum computing memiliki aplikasi luas di berbagai bidang, termasuk kriptografi, keuangan, penemuan obat, kecerdasan buatan, dan pemodelan perubahan iklim. Dengan kemampuan komputasi yang unggul, teknologi ini memungkinkan optimasi sistem, simulasi yang lebih akurat, serta peningkatan keamanan data. Quantum computing tidak hanya menghadirkan peluang baru untuk memecahkan masalah yang kompleks, tetapi juga menimbulkan tantangan di bidang keamanan informasi, khususnya terkait enkripsi. Potensi teknologi ini untuk merevolusi berbagai industri membuka pintu bagi solusi yang sebelumnya dianggap mustahil dipecahkan oleh komputer klasik.