Algoritma Kuantum

Komputasi Klasik pada Komputer Kuantum

Melakukan simulasi logika klasik pada komputer kuantum dapat dilakukan menggunakan gerbang kebalikan yang dikenal dengan nama Toffoli gate. Toffoli gate memiliki 3 bits input dan 3 bits output, seperti yang dapat dilihat pada gambar berikut. Dua bits pertama merupakan control bits dan bits ketiga merupakan target bits.

Pararelisasi Kuantum

Pararelisasi kuantum adalah fitur dasar dari banyak kuantum algoritma. Pararelisasi kuantum memungkinkan kuantum komputer untuk mengevaluasi fungsi f(x) untuk banyak nilai x secara simultan.

Misalkan f(x) : {0, 1} → {0, 1} adalah sebuah fungsi dengan 1 bit domain dan range. Mudahnya fungsi komputasi dalam komputer kuantum adalah untuk memperhitungkan 2 qubit komputer kuantum yang dimulai pada posisi |x, y|.

Algoritma Deutsch's

Algoritma Deutsch's menggabungkan pararelisasi kuantum dengan properti mekanika kuantum yang dikenal sebagai interference. Pada gambar berikut menunjukkan bagaimana sirkuit kuantum dapat mengungguli sirkuit klasik dengan mengimplementasikan Algoritma Deutsch's.

Algoritma Deutsch-Jozsa

Algoritma Deutsch merupakan sebuah kasus sederhana dari banyak kuantum algoritma yang lebih umum, yang akan kita sebut sebagai Algoritma Deutsch-Jozsa. Pengaplikasiannya dikenal sebagai Deutsch's problem. 

Rangkuman Algoritma Kuantum

Algoritma Deutsch-Jozsa menunjukkan bahwa komputer kuantum mungkin mampu menyelesaikan beberapa permasalahan komputasi jauh lebih efisien dari komputer klasik. Sayangnya, masalah yang dipecahkan hanya memiliki sedikit kepentingan praktis.

Pada umumnya, terdapat 3 class dari algoritma kuantum yang memberikan keuntungan atas algoritma klasik. Class yang pertama yaitu basis algoritma pada versi kuantum dari Transformasi Fourier. Algoritma Deutsch-Jozsa adalah contoh dari tipe algoritma tersebut. Class yang kedua adalah algoritma pencarian kuantum. Class yang ketiga adalah simulasi kuantum, yang biasa digunakan untuk melakukan simulasi sistem kuantum.