QUANTUM COMPUTATION

A.   Pengertian  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.

B.   Entaglement

Entanglement atau ketertarikan kuantum adalah salah satu prinsip utama dari fisika kuantum. Entanglement kuantum adalah beberapa partikel terkait dalam sedemikian rupa sehingga pengukuran keadaan kuantum satu partikel menentukan kemungkinan keadaan kuantum dari partikel lainnya.

Secara keseluruhan, superposisi kuantum dan entanglement menciptakan daya komputasi yang sangat ditingkatkan. Dimana 2 bit di komputer biasa dapat menyimpan hanya satu dari empat konfigurasi biner (00,01,10 atau 11) pada waktu tertentu, register 2 qubit dalam sebuah koputer kuantum dapat menyimpan semua empat nomor secara bersamaan, karena qubit masing-masing mewakili dua nilai. Jika lebih qubit ditambahkan, kapasitas meningkat diperluas secara eksponensial.

C.   Pengoperasian Data Qubit

Qubit merupakan kuantum bit , mitra dalam komputasi kuantum dengan digit biner atau bit dari komputasi klasik. Sama seperti sedikit adalah unit dasar informasi dalam komputer klasik, qubit adalah unit dasar informasi dalam komputer kuantum . Dalam komputer kuantum, sejumlah partikel elemental seperti elektron atau foton dapat digunakan (dalam praktek, keberhasilan juga telah dicapai dengan ion), baik dengan biaya mereka atau polarisasi bertindak sebagai representasi dari 0 dan / atau 1. Setiap partikel-partikel ini dikenal sebagai qubit, sifat dan perilaku partikel-partikel ini (seperti yang diungkapkan dalam teori kuantum ) membentuk dasar dari komputasi kuantum. Dua aspek yang paling relevan fisika kuantum adalah prinsip superposisi dan Entanglement.

Superposisi, pikirkan qubit sebagai elektron dalam medan magnet. Spin elektron mungkin baik sejalan dengan bidang, yang dikenal sebagai spin-up, atau sebaliknya ke lapangan, yang dikenal sebagai keadaan spin-down. Mengubah spin elektron dari satu keadaan ke keadaan lain dicapai dengan menggunakan pulsa energi, seperti dari Laser - katakanlah kita menggunakan 1 unit energi laser. Tapi bagaimana kalau kita hanya menggunakan setengah unit energi laser dan benar-benar mengisolasi partikel dari

segala pengaruh eksternal? Menurut hukum kuantum, partikel kemudian memasuki superposisi negara, di mana ia berperilaku seolah-olah itu di kedua negara secara bersamaan. Setiap qubit dimanfaatkan bisa mengambil superposisi dari kedua 0 dan 1. Dengan demikian, jumlah perhitungan bahwa komputer kuantum dapat melakukan adalah 2 ^ n, dimana n adalah jumlah qubit yang digunakan. Sebuah komputer kuantum terdiri dari 500 qubit akan memiliki potensi untuk melakukan 2 ^ 500 perhitungan dalam satu langkah. Ini adalah jumlah yang mengagumkan - 2 ^ 500 adalah atom jauh lebih dari yang ada di alam semesta (ini pemrosesan paralel benar - komputer klasik saat ini, bahkan disebut prosesor paralel, masih hanya benar-benar melakukan satu hal pada suatu waktu: hanya ada dua atau lebih dari mereka melakukannya). Tapi bagaimana partikel-partikel ini akan berinteraksi satu sama lain? Mereka akan melakukannya melalui belitan kuantum.

D.   Quantum Gates

Quantum Logic Gates, Prosedur berikut menunjukkan bagaimana cara untuk membuat sirkuit reversibel yang mensimulasikan dan sirkuit ireversibel sementara untuk membuat penghematan yang besar dalam jumlah ancillae yang digunakan.

-          Pertama mensimulasikan gerbang di babak pertama tingkat.

-          Jauhkan hasil gerbang di tingkat d / 2 secara terpisah.

-          Bersihkan bit ancillae.

-          Gunakan mereka untuk mensimulasikan gerbang di babak kedua tingkat.

-          Setelah menghitung output, membersihkan bit ancillae.

-          Bersihkan hasil tingkat d / 2.

Setiap perhitungan klasik dapat dipecah menjadi urutan klasik gerbang logika yang bertindak hanya pada bit klasik pada satu waktu, sehingga juga bisa setiap kuantum perhitungan dapat dipecah menjadi urutan gerbang logika kuantum yang bekerja pada hanya beberapa qubit pada suatu waktu. Perbedaan utama adalah bahwa gerbang logika klasik memanipulasi nilai bit klasik, 0 atau 1, gerbang kuantum dapat sewenang-wenang memanipulasi nilai kuantum multi-partite termasuk superposisi dari komputasi dasar yang juga dilibatkan. Jadi gerbang logika kuantum perhitungannya jauh lebih bervariasi daripada gerbang logika perhitungan klasik.

E.   Algoritma Shor

Algoritma Shor, dinamai matematikawan Peter Shor , adalah algoritma kuantum yaitu merupakan suatu algoritma yang berjalan pada komputer kuantum yang berguna untuk faktorisasi bilangan bulat. Algoritma Shor dirumuskan pada tahun 1994.  Inti dari algoritma ini merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhaadap bilanga interger atau bulat yang besar.

Efisiensi algoritma Shor adalah karena efisiensi kuantum Transformasi Fourier , dan modular eksponensial. Jika sebuah komputer kuantum dengan jumlah yang memadai qubit dapat beroperasi tanpa mengalah kebisingan dan fenomena interferensi kuantum lainnya, algoritma Shor dapat digunakan untuk memecahkan kriptografi kunci publik skema seperti banyak digunakan skema RSA. Algoritma Shor terdiri dari dua bagian:

-          Penurunan yang bisa dilakukan pada komputer klasik, dari masalah anjak untuk masalah ketertiban -temuan.

-          Sebuah algoritma kuantum untuk memecahkan masalah order-temuan.

Hambatan runtime dari algoritma Shor adalah kuantum eksponensial modular yang jauh lebih lambat dibandingkan dengan kuantum Transformasi Fourier dan pre-/post-processing klasik. Ada beberapa pendekatan untuk membangun dan mengoptimalkan sirkuit untuk eksponensial modular. Yang paling sederhana dan saat ini yaitu pendekatan paling praktis adalah dengan menggunakan meniru sirkuit aritmatika konvensional dengan gerbang reversibel , dimulai dengan penambah ripple-carry. Sirkuit Reversible biasanya menggunakan nilai pada urutan n ^ 3, gerbang untuk n qubit. Teknik alternatif asimtotik meningkatkan jumlah gerbang dengan menggunakan kuantum transformasi Fourier , tetapi tidak kompetitif dengan kurang dari 600 qubit karena konstanta tinggi.

REFERENSI :

http://djuneardy.blogspot.co.id/2015/04/quantum-computing-entanglement.html

http://blogurangsagalaaya.blogspot.co.id/2015/06/quantum-computation.html

https://amoekinspirasi.wordpress.com/2014/05/15/pengertian-quantum-computing-dan-implementasinya/

MOBILE COMPUTING

A.   Definisi Mobile Computing

Mobile computing adalah seperangkat benda atau teknologi yang memiliki teknologi secanggih yang sering disebut sebagai mobile computer (portable computer) dan mampu melakukan komunikasi dengan jaringan tanpa kabel (nirkabel) walaupun user atau pengguna dari alat tersebut sedang melakukan perpindahan.

Mobile computing juga merupakan teknologi yang dapat melakukan system distribusi data saat bergerak bebas dan dapat melakukan koneksi kembali pada lokasi jaringan yang berbeda.

B.   Konsep Utama dari Mobile Computing

§  Mobile communication, mengacu pada infrastruktur yang menjaminnya komunikasi dan transmisi data seperti protokol, bentuk data, layanan yang disediakan, bandwith, dan jaringan yang menyediakan atau memfasilitasi dan mendukung berjalannya layanan yang disediakan.

§  Mobile hardware, adalah perangkat-perangkat tempat diletakkannya software yang digunakan sebagai media dalam medunukung berjalannya mobile computing. Contoh dari mobile hardware antara lain :

Ø  Computing Unit (Central Processing Unit)

Ø  Memory

Ø  Storage

Ø  Communication: Wireless (WiFi/Wimax, CDMA/GSM/3G, Bluetooth, dll)

Ø  Sensing Device: camera dll

Ø  Displace Devices: LCD Display, dll

§  Mobile software, merupakan software maupun aplikasi-aplikasi yang berjalan diatas hardware yang mendukung mobile computing. Software yang ada biasanya disesuaikan dengan hardware agar dapat berjalan dengan baik dan sesuai tujuan. Contoh dari mobile software antara lain :

Ø  Operating System:Microsoft Windows Mobile/CE, Symbian, RIM, Palm,

Ø  Linux, Savale

Ø  GUI

Ø  Applications: cell phone applications, calendar, dll

Ø  Java ME, popular untuk game

Ø  Symbian, general purpose, didukung Nokia

Ø  Android adalah berbasis Linux

Ø  iPhone , hanya pada Mac OS X

Ø  Palm OS, kuat di US

§  Fungsi Mobile Computing Harus memenuhi minimal 1 karakteristik :

Ø  User Mobility

Ø  Network Mobility

Ø  Bearer Mobility

Ø  Device Mobility

Ø  Session Mobility

Ø  Service Mobility

Ø  Host Mobility

§  Segmen Utama Mobile Computing

Ø  User with Device

Ø  Network & Gateways

Ø  Middle ware (Application Server, Adaptation Frameworks)

Ø  Content

Ø  Datastore

C.   Jenis Mobile Computing

·        Laptop

Laptop atau notebook adalah komputer bergerak yang ukurannya relative kecil, dengan berat antara 1-6 kg. Fungsi laptop hamper sama dengan komputer desktop, hanya ukurannya yang diperkecil. Kebanyakan laptop menggunakan LCD yang ukurannya antara 10-17 inch. Sifat utama laptop yaitu ukurannya yang kecil, mudah dibawa kemana saja dan hemat energy. Karena banyak kelebihan yang dimiliki laptop maka harga laptop relative lebih mahal daripada komputer desktop.

·        PDA (Personal Digital Assitant)

Alat elektronik berbasis komputer yang bisa dibawa kemana saja. Ciri khas PDA adalah touchscreen. Pada awalnya digunakan untuk mengorganisasi diri sendiri, tetapi seiring berjalannya waktu pengunaan PDA makin banyak, antara lain mengirim e-mail, akses internet, games, penggunaan GPS, rekam video dan jaringan wireless.

·        Smartphone

Perangkat komunikasi elektronik yang bisa dibawa-bawa dan tidak perlu kabel untuk menghubungkan jaringan komputer. Dengan kata lain, smartphone adalah miniature komputer dengan kemampuan ponsel. Umumnya terdapat dua jaringan smartphone yaitu GSM (Global System for Mobile Telecommunications) dan CDMA (Code Division Multiple Acces).

·        Carputer

Perangkat computing yang bisa dipasang di mobil. Biasanya digunakan untuk pemutar DVD, GPS, pengeras suara dan Bluetooth.

D.   Perbedaan Mobile, Grid dan Cloud Computing

-  Mobile computing menggunakan teknologi mobile untuk menjalankannya seperti handphone, carputer dan ultra mobile PC, sedangkan grid dan cloud computing menggunakan PC pada umumnya untuk menjalankannya.

-      Biaya untuk pengadaan energi bagi mobile computing cenderung lebih mahal dibanding grid dan cloud computing apabila tidak ada sumber daya listrik karena membutuhkan sumber daya pengganti yaitu baterei.

-     Mobile computing tidak terlalu membutuhkan tempat yang besar untuk mengoperasikannya dibanding grid dan cloud computing karena cenderung portable dan mudah dibawa kemana saja.

-       Pada mobile computing, proses komputasi cenderung dilakukan sendiri oleh user. Pada grid computing, proses komputasi dilakukan terpusat maupun tidak terpusat dimana consumer membutuhkan discovery server. Pada cloud computing, proses komputasi membutuhkan ASP dan internet sebagai media penghubung.

           

E.   Kelebihan Mobile Computing 

1.      Mobilitas

Anda tidak perlu mengikat diri ke tempat tertentu. Anda dapat melakukan pekerjaan Anda saat duduk di mobil atau kereta api. Anda dapat berkomunikasi dengan orang lain sambil duduk di mana saja di dunia. Anda dapat chatting online dengan teman-teman Anda dan anggota keluarga sambil duduk di pantai. Anda dapat melakukan pekerjaan kantor Anda sambil duduk di mana saja.

2.      Keefektifan

Dengan menggunakan mobile computing, lebih banyak pekerjaan dapat diselesaikan karena fleksibilitas dalam hal tempat bekerja.

F.    Kekurangan Mobile Computing

1.      Rendahnya jaringan bandwidth

Pengguna mobile dapat terhubung ke jaringan nirkabel melalui berbagai jaringan komunikasi termasuk radio nirkabel, wireless Local Area Network (LAN), nirkabel selular, satelit, dll Setiap jaringan nirkabel menyediakan kapasitas bandwidth yang berbeda. Namun, bandwidth nirkabel ini terlalu kecil dibandingkan dengan jaringan tetap seperti ATM (Asynchronous Transfer Mode) yang dapat memberikan kecepatan hingga 155Mbps.

2.      Biaya komunikasi asimetrik

Kapasitas bandwidth yang berbeda antara hilir komunikasi dan komunikasi upstream telah menciptakan sebuah lingkungan baru yang disebut Lingkungan Komunikasi asimetrik. Bahkan, ada dua situasi yang dapat mengakibatkan komunikasi asimetri, Salah satunya adalah karena kemampuan perangkat fisik. Misalnya, server memiliki pemancar siaran kuat, sedangkan klien mobile memiliki kemampuan transmisi kecil. Yang lain adalah karena pola aliran informasi dalam aplikasi. Misalnya, dalam situasi dimana jumlah server jauh lebih sedikit daripada jumlah klien, itu adalah asimetris karena ada tidak kapasitas yang cukup untuk menangani permintaan simultan dari beberapa klien.

3.      Koneksi yang lemah

Pengguna Mobile sering terputus dari jaringan. Hal ini mungkin terjadi karena beberapa alasan, termasuk kegagalan sinyal, jangkauan sinyal yang kurang luas, area blank spot, dan penghematan daya. Tetapi hal ini juga bisa menguntungkan karena modus aktif membutuhkan seribu kali power lebih besar daripada perangkat dalam kondisi standby atau mode sleep. Sinyal radio nirkabel mungkin juga akan melemah karena jarak yang jauh dari sumber sinyal dimana pengguna bergerak.

4.      Konsumsi tenaga

Mobile computing sangat bergantung pada daya tahan baterai.

REFERENSI :

http://postaven.blogspot.co.id/2015/04/apa-itu-mobile-computing.html

http://newsoldizi.blogspot.co.id/2016/04/mobile-computing.html

http://worldnews-online-worldpedia.blogspot.co.id/2015/04/normal-0-false-false-false-in-ja-x-none.html

http://ryan-novari94.blogspot.co.id/2016/04/mobile-computing.html