Makalah Perkembangan Teknologi Komputer di Masa Depan
Bab I
Pendahuluan
1.1 Latar
Belakang
Seperti
yang kita ketahui dan kita rasakan, bahwa perkembangan teknologi dari tahun ke
tahun berkembang begitu pesatnya, misalnya perkembangan pada teknologi
komputer. Dalam sejarahnya, komputer mengalami beberapa periode atau
generasi, dimana dari generasi-generasi tersebut semakin memudahkan bagi para
penggunanya.
Sebelum lebih jauh membahas sejarah
komputer, terlebih dahulu kita mengenal pengertian komputer. Komputer
adalah alat yang dipakai untuk mengolah data menurut perintah yang telah
dirumuskan. Kata komputer semula dipergunakan untuk menggambarkan orang yang
perkerjaannya melakukan perhitungan aritmatika, dengan atau tanpa alat bantu,
tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri. Asal mulanya,
pengolahan informasi hampir eksklusif berhubungan dengan masalah aritmatika,
tetapi komputer modern dipakai untuk banyak tugas yang tidak berhubungan dengan
matematika.
Secara
luas, Komputer dapat didefinisikan sebagai suatu peralatan elektronik yang terdiri
dari beberapa komponen, yang dapat bekerja sama antara komponen satu dengan
yang lain untuk menghasilkan suatu informasi berdasarkan program dan data yang
ada. Adapun komponen komputer adalah meliputi : Layar Monitor, CPU, Keyboard,
Mouse dan Printer (sbg pelengkap). Tanpa printer komputer tetap dapat melakukan
tugasnya sebagai pengolah data, namun sebatas terlihat dilayar monitor belum
dalam bentuk print out (kertas).
1.2 Rumusan
Masalah
Dalam makalah ini saya
akan membahas beberapa masalah, antara lain:
1. Perkembangan
komputer pada beberapa periode/masa/generasi
2. Perkembangan
teori komputer kuantum
1.3 Tujuan
Pembuatan makalah ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui
bagaimana perkembangan komputer dari beberapa generasi
2. Mengetahui
perkembangan teknologi komputer yaitu teori komputer kuantum
Bab II
Pembahasan
2.1 Sejarah Komputer menurut periode/generasi
2.1.1 Komputer sebagai Alat Hitung Tradisional
Alat
Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik Abacus, yang muncul sekitar 5000 tahun yang lalu di Asia kecil dan
masih digunakan di beberapa tempat hingga saat ini dapat dianggap sebagai awal
mula mesin komputasi. Setelah hampir 12
abad, muncul penemuan lain dalam hal mesin komputasi. Pada tahun 1642, Blaise Pascal (1623-1662), menemukan kalkulator
roda numerik (numerical wheel calculator) untuk membantu ayahnya melakukan
perhitungan pajak. Kotak persegi kuningan ini yang dinamakan Pascaline, menggunakan delapan roda
putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Kelemahan alat ini adalah hanya
terbatas untuk melakukan penjumlahan.
Pada Tahun 1694, seorang matematikawan
dan filsuf Jerman, Gottfred Wilhem von
Leibniz (1646-1716) memperbaiki Pascaline
dengan membuat mesin yang dapat mengalikan. Dengan mempelajari catatan dan
gambar-gambar yang dibuat oleh Pascal,
Leibniz dapat menyempurnakan alatnya.
Pada tahun 1820, Charles Xavier Thomas
de Colmar menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik
dasar. Kalkulator mekanik Colmar
adalah Arithometer yang banyak
dipergunakan hingga masa Perang Dunia I. Bersama-sama
dengan Pascal dan Leibniz, Colmar membantu membangun era komputasi mekanikal.
Awal
mula komputer yang sebenarnya dibentuk oleh seorang profesor
matematika Inggris, Charles Babbage
(1791-1871). Pada tahun 1812, Babbage
memperhatikan kesesuaian alam antara mesin mekanik dan matematika yaitu mesin
mekanik sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulang kali tanpa
kesalahan, sedang matematika membutuhkan repetisi sederhana dari suatu
langkah-langkah tertentu. Usaha Babbage
yang pertama untuk menjawab masalah ini muncul pada tahun 1822, ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan
persamaan differensial, yang
dinamakan Mesin Differensial. Dengan
menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat
melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis.
Setelah
bekerja dengan Mesin Differensial
selama sepuluh tahun, Babbage
tiba-tiba terinspirasi untuk memulai membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine. Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842) memiliki peran penting dalam pembuatan
mesin ini. Ia membantu merevisi rencana, mencari pendanaan dari pemerintah
Inggris, dan mengkomunikasikan spesifikasi Analytical
Engine kepada publik. Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini memungkinkannya membuat
instruksi untuk dimasukkan ke dalam mesin dan juga membuatnya menjadi programmer wanita yang pertama. Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan
Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya.
Pada Tahun 1889, Herman Hollerith
(1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan
penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat untuk
melakukan perhitungan bagi Biro Sensus
Amerika Serikat. Sensus sebelumnya yang dilakukan di tahun 1880 membutuhkan
waktu tujuh tahun untuk menyelesaikan perhitungan. Dengan berkembangnya
populasi, Biro tersebut memperkirakan bahwa dibutuhkan waktu sepuluh tahun
untuk menyelesaikan perhitungan sensus.
Hollerith menggunakan kartu perforasi
untuk memasukkan data sensus yang kemudian diolah oleh alat tersebut secara
mekanik. Sebuah kartu dapat menyimpan hingga 80 variabel. Dengan menggunakan
alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu enam minggu. Selain
memiliki keuntungan dalam bidang kecepatan, kartu tersebut berfungsi sebagai
media penyimpan data. Tingkat kesalahan perhitungan juga dapat ditekan secara
drastis. Hollerith kemudian
mengembangkan alat tersebut dan menjualnya ke masyarakat luas. Ia mendirikan Tabulating Machine Company pada tahun 1896
yang kemudian menjadi International
Business Machine (1924) setelah mengalami beberapa kali merger. Perusahaan lain seperti
Remington Rand and Burroghs juga memproduksi alat pembaca kartu perforasi untuk
usaha bisnis. Kartu perforasi digunakan oleh kalangan bisnis dan pemerintahan
untuk permrosesan data hingga tahun 1960.
Pada masa berikutnya, beberapa Insinyur
membuat penemuan baru lainnya. Vannevar
Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan differensial di tahun 1931. Mesin
tersebut dapat menyelesaikan persamaan
differensial kompleks yang selama ini dianggap rumit oleh kalangan
akademisi. Pada tahun 1903, John V.
Atanasoff dan Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit elektrik. Pendekatan ini didasarkan
pada hasil kerja George Boole
(1815-1864) berupa sistem biner
aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan
matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau salah. Dengan mengaplikasikan
kondisi benar-salah ke dalam sirkuit listrik dalam bentuk terhubung-terputus, Atanasoff dan Berry membuat komputer
elektrik pertama di tahun 1940.Namun proyek mereka terhenti karena kehilangan
sumber pendanaan.
2.1.2
Komputer Generasi Pertama
Dengan
terjadinya Perang Dunia Kedua, negara-negara yang terlibat dalam perang
tersebut berusaha mengembangkan komputer untuk mengeksploitasi potensi
strategis yang dimiliki komputer. Hal ini tentu saja meningkatkan pendanaan
pengembangan komputer serta mempercepat kemajuan teknik komputer. Pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah Komputer Z3, untuk mendisain pesawat
terbang dan peluru kendali. Pihak sekutu juga membuat kemajuan lain dalam
pengembangan kekuatan komputer. Pada
Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer
pemecah kode Rahasia yang dinamakan Colossus
yang berfungsi untuk memecahkan kode - rahasia yang digunakan Jerman. Dampak
pembuatan Colossus ini tidak terlalu
mempengaruhi perkembangan industri komputer dikarenakan dua alasan. Pertama, colossus bukan merupakan
komputer serbaguna (general - purpose
computer), ia hanya didisain untuk memecahkan kode rahasia. Kedua, keberadaan mesin ini dijaga
kerahasiaannya hingga satu dekade setelah perang berakhir.
Usaha yang
dilakukan oleh pihak Amerika pada saat itu menghasilkan suatu kemajuan lain. Howard H. Aiken (1900-1973), seorang insinyur Harvard yang bekerja sama
dengan IBM, berhasil memproduksi
kalkulator elektronik untuk US Navy.
Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki
rentang kabel sepanjang 500 mil. The
Harvd - IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, atau Mark I,
merupakan komputer relai elektronik. Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanik. Mesin
tersebut beropreasi dengan lambat (ia membutuhkan 3-5 detik untuk setiap
perhitungan) dan tidak fleksibel (urutan kalkulasi tidak dapat diubah).
Kalkulator tersebut dapat melakukan perhitungan Aritmatik dasar.
Perkembangan
komputer lain pada masa ini adalah Electronic
Numerical Integrator And Computer (ENIAC), yang dibuat oleh kerjasama
antara pemerintah Amerika Serikat dan
University of Pennsylvania. Terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor,dan
5 juta titik solder. Komputer tersebut merupakan mesin yang sangat besar yang
mengkonsumsi daya sebesar 160kW.
Komputer ini dirancang oleh John Presper
Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC merupakan komputer serbaguna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat
dibandingkan Mark I. Pada pertengahan
tahun 1940-an, John von Neumann
(1903-1957) bergabung dengan Tim
University of Pennsylvania dalam usaha membangun konsep desain komputer
yang hingga 40 tahun mendatang masih dipakai dalam teknik komputer.
Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic
Computer(EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuah memori untuk menampung baik
program ataupun data. Teknik ini memungkinkan komputer untuk berhenti pada suatu
saat dan kemudian melanjutkan pekerjaannya kembali. Kunci utama arsitektur Von Neumann adalah Central Processing Unit (CPU),
yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu
sumber tunggal. Pada Tahun 1951, UNIVAC I
(Universal Automatic Computer I) yang dibuat oleh Remington Rand, menjadi komputer
komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur Von Neumann tersebut. Baik Badan
Sensus Amerika Serikat dan General Electric memiliki UNIVAC. Salah satu
hasil mengesankan yang dicapai oleh UNIVAC
adalah keberhasilannya dalam memprediksi kemenangan Dwilight D. Eisenhower dalam pemilihan presiden tahun 1952.
Komputer
Generasi pertama dikarakteristik dengan fakta bahwa instruksi operasi
dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu.Setiap komputer memiliki
program kode-biner yang berbeda yang disebut “bahasa mesin” (machine
language).Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi
kecepatannya.Ciri lain komputer generasi pertama adalah penggunaan tube vakum
(yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar) dan silinder
magnetik untuk penyimpanan data.
2.1.3
Komputer Generasi Kedua
Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi
perkembangan komputer. Transistor
menggantikan vacum tube yang ada pada
televisi,radio,dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang
drastis. Transistor mulai digunakan
di dalam komputer mulai sejak tahun 1956.
Penemuan lain yang berupa pengembangan memori
inti-magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih
kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding
para pendahulunya. Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah
superkomputer. IBM membuat
superkomputer bernama Stretch,dan
Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC.
Komputer-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom,dapat
menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh
peneliti atom. Mesin tersebut sangat mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk
kebutuhan komputasi bisnis, sehingga membatasi kepopulerannya. Hanya ada dua LARC yang pernah dipasang dan
digunakan: satu di Lawrence Radiation
Labs di Livermore,California,dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington D.C. Komputer
generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa
Assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan - singkatan untuk
menggantikan kode biner.
Pada awal tahun 1960-an, mulai
bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di bidang bisnis, di
Universitas, dan di pemerintahan. Komputer-komputer generasi kedua ini
merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor. Mereka juga memiliki komponen-komponen yang dapat
diasosiasikan dengan Komputer pada saat ini: printer, penyimpanan dalam disket,memory,sistem operasi,dan program.
Salah satu contoh penting komputer pada masa ini adalah IBM 1401 yang diterima secara luas di kalangan industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh
bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses
informasi keuangan.
Program yang
tersimpan di dalam komputer dan bahasa pemrograman yang ada di dalamnya
memberikan fleksibilitas kepada komputer. Fleksibilitas ini meningkatkan
kinerja dengan harga yang pantas bagi penggunaan bisnis. Dengan konsep ini, komputer
dapat mencetak faktur pembelian konsumen dan kemudian menjalankan desain produk
atau menghitung daftar gaji. Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada
saat itu. Bahasa pemrograman Common
Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula
Translator (FORTRAN) mulai umum digunakan. Bahasa pemrograman ini
menggantikan kode mesin yang rumit dengan kata-kata,kalimat,dan formula
matematika yang lebih mudah dipahami oleh manusia.Hal ini memudahkan seseorang
untuk memprogram dan mengatur komputer.
Berbagai macam karir baru bermunculan
(programmer,analyst,dan ahli sistem komputer). Industri piranti lunak juga
mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.
2.1.4
Komputer Generasi Ketiga
Walaupun
transistor dalam banyak hal mengungguli vacum
tube, namun transistor
menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak
bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan
masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan
sirkuit terintegrasi (IC:
integrated circuit) di tahun 1958. IC
mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil
yang terbuat dari pasir kuarsa. Para ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih
banyak komponen - komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut
semikonduktor.
Hasilnya,
komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam
chip. Kemajuan komputer generasi ketiga
lainnya adalah penggunaan sistem operasi
(operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai
program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang berfungsi
untuk memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.
2.1.5
Komputer Generasi Keempat
Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih
jelas yaitu mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen-komponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat
memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada
tahun 1980-an,Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen
dalam sebuah chip tunggal. Ultra-Large
Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan
untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukuran
setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal
tersebut juga meningkatkan daya kerja,efisiensi dan juga kehandalan komputer. Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen
dari sebuah komputer (Central Processing
Unit, Memory, dan Kendali Input/Output) dalam sebuah chip yangsangat kecil.
Sebelumnya, IC dibuat untuk
mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik. Sekarang, sebuah mikroprosesor
dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang
diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven, televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor.
Perkembangan
yang demikian memungkinkan orang - orang biasa untuk menggunakan komputer biasa.
Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan-perusahaan besar atau lembaga
pemerintah. Pada pertengahan tahun
1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat
umum. Komputer-komputer ini, yang disebut
minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan oleh
kalangan awam. Piranti lunak yang
paling populer pada saat itu adalah program
word processing dan spreadsheet. Pada
awal 1980-an, video game seperti Atari
2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih
dan dapat diprogram. Pada tahun 1981, IBM
memperkenalkan penggunaan Personal
Computer (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor,dan sekolah. Jumlah PC yang
digunakan melonjak dari 2 juta unit pada tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit pada
tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian,65 juta PC
digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil,dari
komputer yang berada di atas meja (desktop
computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas (laptop),atau bahkan komputer yang dapat
digenggam (palmtop).
IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan
pasar komputer. Apple Macintosh
menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara
saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse.
Pada masa sekarang, kita mengenal
perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU:
IBM PC/486,Pentium,Pentium II,Pentium III,Pentium IV (Serial dari CPU buatan
Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon,
dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat. Seiring dengan
menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara – cara baru untuk
menggali potensi terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya suatu
komputer kecil, komputer - komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan
dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori,
piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu
dengan yang lainnya. Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk
membentuk kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas.Dengan
menggunakan perkabelan langsung,yang disebut juga Local Area Network (LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat
berkembang menjadi sangat besar.
2.1.6
Komputer Generasi Kelima
Contoh
imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer
fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001:Space Odyssey. HAL
menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah komputer generasi
kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence), HAL dapat cukup memiliki nalar untuk
melakukan percapakan dengan manusia, menggunakan masukan visual, dan belajar
dari pengalamannya sendiri.
Walaupun
mungkin realisasi HAL9000 masih jauh
dari kenyataan, banyak fungsi-fungsi yang dimilikinya sudah terwujud. Beberapa
komputer dapat menerima instruksi secara lisan dan mampu meniru nalar manusia. Kemampuan
untuk menterjemahkan bahasa asing juga menjadi mungkin. Fasilitas ini tampak
sederhana. Namun fasilitas tersebut menjadi jauh lebih rumit dari yang diduga
ketika programmer menyadari bahwa pengertian manusia sangat bergantung pada
konteks dan pengertian daripada sekedar menterjemahkan kata - kata secara
langsung.
Banyak
kemajuan di bidang disain komputer dan teknologi semakin memungkinkan pembuatan
komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan
menggantikan model Von Neumann. Model von
Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan
lain adalah Teknologi Superkonduktor
yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya
dapat mempercepat kecepatan informasi.
Jepang adalah negara yang terkenal
dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer
Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang
menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa
keberhasilan proyek komputer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru
paradigma komputerisasi di dunia.
2.1.7
Komputer Generasi Keenam
Sebuah perusahan komputer bernama IBM memang tak akan ada matinya. Maka
dari itu banyak orang IT yang menyebutnya si raja hak paten. kali ini IBM tidak bekerja sendirian, di bantu
juga oleh pihak AMD dan nVIDIA, seorang bernama Road Runner ( pemegang perusahaan IBM
sekarang ), membuat sebuah Super Computer
yang bisa di bilang tercanggih. Kecepatan
proses daya hitungnya mencapai 426798 kali manusia, 21988 kali personal
computer, 5117 kali server computer, dan 1341 kali super computer.
IBM menyediakan Mainboad bernama 8i CELL dengan 6948 Slot Proccesor, 27792 PCI-Express 2.1 , 27792 Slot Memory RAM,
13896 Slot SATA 3
Dari masing-masing slot
pada mainboardnya perangkat yang digunakan adalah :
Ø 6948x
AMD operton™ 4 core 4.40Ghz
Ø 27792x
Nvidia geforce Tesla c250 Workstation 1520mb 384bit GDDR5
Ø 27792x
4gb IBM Memory OEM DDR3
Ø 13896x
16TB IBM HDD OEM SATA 3
2.2
Komputer Masa Depan (Komputer Kuantum)
2.2.1
Sejarah
Perkembangan komputer
melaju dengan pesatnya. Gordan Moore,
salah satu pendiri Intel bahkan
mengatakan, kemampuan prosesor komputer (jumlah transistor dan kecepatannya)
akan bertambah dua kali lipat setiap 18 bulan. Hal ini telah berlangsung selama
hampir empat dasawarsa. Jika hal ini
terus berlanjut, diperkirakan ukuran
transistor pada tahun 2030 akan menjadi hanya sebesar atom hidrogen. Dengan
ukuran sekecil ini, proses fisika dalam sebuah transistor tidak akan mengikuti
hukum-hukum fisika klasik, namun mengikuti hukum fisika kuantum. Hal ini
menciptakan harapan untuk menciptakan sebuah komputer yang kemampuannya
melebihi kemampuan yang dapat dicapai komputer saat ini.
Jika dikatakan, Komputer Kuantum hanya butuh waktu 20 menit untuk mengerjakan sebuah proses yang butuh
waktu 1025 tahun pada komputer saat ini, kita tentu akan tercengang. Hal
inilah yang membuat para ilmuwan begitu tertarik untuk mengembangkan
kemungkinan terbentuknya komputer kuantum. Meskipun hingga saat ini belum
tercipta sebuah komputer kuantum yang dibayangkan oleh para ilmuwan, kemajuan
ke arah sana terus berlangsung. Bahkan yang menarik, ternyata perkembangan
komputer kuantum juga mengikuti apa yang dikatakan oleh Gordan Moore di atas. Jika hal ini benar, para ilmuwan akan dapat
membangun sebuah komputer kuantum hanya
dalam waktu lima tahun ke depan. Setidaknya, begitulah yang dikatakan oleh Raymond Laflamme, ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT),
Amerika Serikat.
Ide mengenai komputer
kuantum pertama kali muncul pada tahun 1970-an 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).
Di antara para ilmuwan tersebut, Feynman lah yang pertama kali mengajukan model yang menunjukkan
bahwa sebuah sistem kuantum dapat
digunakan untuk melakukan komputasi. Lebih jauh, Feynman juga menunjukkan bagaimana sistem tersebut dapat menjadi simulator bagi fisika kuantum. Dengan
kata lain, fisikawan dapat melakukan eksperimen
fisika kuantum melalui komputer 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.
Setelah Deutsch
mengeluarkan tulisannya mengenai komputer kuantum, para ilmuwan mulai melakukan
riset di bidang ini. Mereka mulai mencari kemungkinan penggunaan dari sebuah komputer kuantum. Pada tahun 1995, Peter Shor merumuskan
sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan komputer kuantum untuk memecahkan
masalah faktorisasi dalam teori bilangan.
2.2.2
Algoritma Shor
Sebuah komputer kuantum tidaklah sama dengan
komputer klasik. Hal ini tidak dalam hal kecepatan saja, namun juga dalam hal
pemrosesan informasi. Sebuah komputer
kuantum dapat mensimulasikan sebuah proses yang tidak dapat dilakukan oleh
komputer klasik. Hal ini membuat para ilmuwan harus memiliki paradigma baru
dalam hal permrosesan informasi.
Selama ini,
sebuah komputer bekerja didasarkan hukum-hukum
fisika klasik. Informasi didefinisikan secara positif, direpresentasikan
secara material dan diproses berdasarkan hukum-hukum
fisika klasik. Ketika para fisikawan masuk ke dalam teori kuantum dalam pemrosesan informasi, mereka diharuskan untuk
mengubah pandangan mereka mengenai pemrosesan informasi. Lebih jauh lagi,
mereka harus mengembangkan sebuah sistem logika baru yang mengikuti hukum-hukum fisika kuantum. Sistem
logika baru ini disebut dengan logika
kuantum. Sistem logika kuantum
berbeda sama sekali dengan sistem logika yang selama ini dipakai, yaitu sistem
logika yang dikembangkan oleh Aristoteles.
Dengan sistem
logika yang baru, para ilmuwan harus memikirkan sebuah algoritma yang berbeda
untuk memproses informasi. Inilah yang sebenarnya merupakan inti dari komputer kuantum. Beberapa algoritma
telah dikembangkan dan yang di antaranya telah berhasil ditemukan adalah Algoritma Shor yang ditemukan oleh Peter Shor pada tahun 1995. Lewat Algoritma Shor ini, sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah
kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman
data. Kode ini disebut kode RSA.
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.
Sebagai contoh,
seorang pemecah kode akan membutuhkan waktu 8 bulan dan 1.600 pengguna internet
jika ia akan memecahkan kode RSA yang
disandikan dalam 129 digit. Namun, jika pemecah kode menggunakan komputer
kuantum, mereka dapat memecahkan kode RSA
140 hanya dalam waktu beberapa detik. Hal inilah yang membuat waswas para
pengguna channel komunikasi rahasia saat ini untuk melakukan pengiriman data
secara aman.
2.2.3
Komunikasi Kuantum
Namun, sebagai
kompensasi dari semua itu, komputer
kuantum juga memberikan cara baru dalam berkomunikasi secara aman lewat apa
yang disebut dengan komunikasi kuantum.
Lewat komunikasi kuantum, penerima
dan pengirim data dapat mengetahui jika terdapat pihak ketiga yang mencoba
untuk menyadap komunikasi yang mereka lakukan. Namun, komunikasi kuantum hanya mungkin jika tingkat noise dalam sebuah saluran komunikasi tidaklah terlalu
tinggi. Saat ini, British Telecom
telah berhasil membangun sebuah jaringan komunikasi yang memiliki noise tidak
lebih dari 9 persen dalam jarak 10 km. Hal ini membuat komunikasi kuantum
menjadi mungkin di masa depan.
Selain Algoritma Shor, telah pula dikembangkan
sebuah algoritma lain oleh Lov Grover.
Dengan menggunakan Algoritma Grover,
komputer kuantum dapat melakukan
pencarian data terhadap suatu database
acak dengan kecepatan yang jauh melebihi kecepatan komputer saat ini.
BAB III
Kesimpulan
Dalam
beberapa ulasan di atas, dapat saya simpulkan bahwa perkembangan teknologi
terutama pada komputer mengalami perubahan yang sangat signifikan. Pada awalnya
komputer hanya sebagai alat hitung tradisional. Selanjutnya, generasi pertama
pada komputer sudah mampu menggerakkan komponen mekanik, tapi pada generasi
pertama ini pengoperasiannya dibuat secara spesifik pada tugas tertentu. Pada
generasi kedua, mengalami perubahan yang cukup signifikan dengan mengganti
komponen vacum tube pada generasi
pertama dengan transistor. Selian
komponennya, pada generasi kedua ini penggunaan bahasa mesin diubah menjadi bahasa Assembly. Pada generasi ketiga,
kembali penggunaan komponen transistor
diubah dengan penggunaan IC. Pada
generasi ketiga ini, komputer sudah menggunakan Sistem Operasi (Operation System), ukuran komputer juga
sudah megalami perubahan ukuran menjadi kecil. Pada generasi keempat, sudah
menggunakan Large Scale Integration (LSI),
karena dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Tidak hanya penggunaan LSI , generasi keempat juga menggunakan Very Large Scale Integration (VLSI), Ultra -
Large Scale Integration (ULSI). Pada generasi kelima, komputer mengalami
kemajuan rekayasa, yaitu kemampuan pemrosesan paralel. Pada generasi keenam, IBM menciptakan Roadrunner, komputer supercepat dengan kecepatan proses daya hitungnya mencapai 426798 kali manusia, 21988
kali personal computer, 5117 kali server computer, dan 1341 kali super computer.
Pada generasi selanjutnya, komputer
kuantum (komputer masa depan), komputer super cepat dibanding Roadrunner. Komputer
Kuantum hanya butuh waktu 20 menit untuk mengerjakan sebuah proses yang butuh
waktu 1025 tahun pada komputer saat ini.
Daftar Pustaka