Mobile Computing dan Quantum Computation

Mobile Computing

Mobile Computing adalah kemampuan teknologi untuk menghadapi perpindahan/pergerakan manusia dalam penggunaan komputer secara praktis. Beberapa pengertian tentang mobile computing diantaranya :

      1.      Mobile computing merupakan paradigma baru dari teknologi yang mampu melakukan komunikasi. 
            walaupun user melakukan perpindahan.

      2.      Merupakan kemajuan teknologi komputer, sering disebut sebagai mobile computer (portable
            computer) yang dapat berkomunikasi dengan jaringan tanpa kabel (nirkabel).

      3.      Merupakan sekumpulan peralatan(hardware), data, dan perangkat lunak aplikasi yang
            bermobilisasi/berpindahlokasi.

      4.      Merupakan kelas tertentu dari system terdistribusi dimana beberapa node dapat melepaskan diri dari             operasi terdistirbusi, bergerak bebas, dan melakukan koneksi kembali pada jaringan yang berbeda.

      5.      Tidak sama dengan wireless computing.

Dari definisi diatas kita dapat memahami mengapa kita membutuhkan mobile computing. Kata kuncinya adalah kita manusia dinamis yang senantiasa bergerak dan berkembang dari satu keadaan ke keadaan yang lain. Sehingga membutuhkan suatu device yang mampu mengikuti pergerakan kita. Bergerak disini dilihat dari dua sisi yaitu orang dan device.

Pergerakan dari User

      -          Perpindahan posisi geografis

      -          Perpindahan jaringan komunikasi

      -          Perpindahan peralatan komunikasi

      -          Perpindahan antara aplikasi

Pergerakan dari Device

      -          Perpindahan posisi geografis

      -          Perpindahan jaringan komunikasi

Jenis Mobile Computing

      -          Laptop

      -          Wearable computer

      -          PDA

      -          Smart phone

      -          Carputer

      -          UMPC

Dengan menggunakan mobile computing, kita akan memperoleh banyak sekali Kelebihan. Kelebihan tersebut antara lain: 

            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

Selain dari manfaat-manfaat yang dimiliki oleh mobile computing, mobile computing juga memiliki kekurangan. Kekurangan tersebut antara lain:
  
            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.  

Quantum Computation

Dalam bahasa Indonesia Quantum Computation yaitu komputer kuantum, merupakan komputer yang memanfaatkan fenomena-fenomena dari mekanika quantum, seperti quantum superposition dan quantum entanglement, yang digunakan untuk pengoperasian 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.

Komputer kuantum dapat jauh lebih cepat dari komputer konvensional pada banyak masalah, salah satunya yaitu masalah yang memiliki sifat berikut :

1. Satu-satunya cara adalah menebak dan mengecek jawabannya berkali-kali
2. Terdapat n jumlah jawaban yang mungkin
3. Setiap kemungkinan jawaban membutuhkan waktu yang sama untuk mengeceknya
4. Tidak ada petunjuk jawaban mana yang kemungkinan benarnya lebih besar: memberi jawaban dengan asal tidak berbeda dengan mengeceknya dengan urutan tertentu. 

Quantum Entanglement

Quantum entanglement adalah efek mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara partikel individual sehingga sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha memindahkan mereka. Entanglement juga merupakan esensi komputasi kuantum karena ini adalah jalinan kualitas yang berhubungan dengan lebih banyak informasi dalam bit kuantum dibanding dengan bit komputing klasik.

Quantum entanglement terjadi ketika partikel seperti foton, elektron, molekul besar seperti buckyballs, dan bahkan berlian kecil berinteraksi secara fisik dan kemudian terpisahkan; jenis interaksi adalah sedemikian rupa sehingga setiap anggota yang dihasilkan dari pasangan benar dijelaskan oleh kuantum mekanik deskripsi yang sama (keadaan yang sama), yang terbatas dalam hal faktor penting seperti posisi, momentum, perputaran, polarisasi


Pengoperasian Data Qubit

Sebuah qubit adalah unit dasar informasi dalam sebuah komputer kuantum. Sementara sedikit dapat mewakili hanya satu dari dua kemungkinan seperti 0 / 1, ya / tidak, qubit dapat mewakili lebih: 0 / 1, 1 dan 0, probabilitas terjadinya setiap saat dikombinasikan dengan qubit lebih, dan semua yang secara bersamaan. 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).

Untuk memanipulasi sebuah qubit, maka menggunakan Quantum Gates (Gerbang Kuantum). Cara kerjanya yaitu sebuah gerbang kuantum bekerja mirip dengan gerbang logika klasik. Gerbang logika klasik mengambil bit sebagai input, mengevaluasi dan memproses input dan menghasilkan bit baru sebagai output.


Quantum Gates

Quantum Gates / Gerbang Quantum merupakan sebuah aturan logika / gerbang logika yang berlaku pada quantum computing. Prinsip kerja dari quantum gates hampir sama dengan gerbang logika pada komputer digital. Jika pada komputer digital terdapat beberapa operasi logika seperti AND, OR, NOT, pada quantum computing gerbang quantum terdiri dari beberapa bilangan qubits, sehingga quantum gates lebih susah untuk dihitung daripada gerang logika pada komputer digital.


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 Shor bergantung pada hasil dari teori bilangan. Hasil ini adalah: fungsi periodik. Dalam konteks algoritma Shor, n akan menjadi bilangan yang akan difaktorkan. Jika dua bilangan tersebut adalah coprime itu berarti bahwa pembagi umumnya adalah 1. Perhitungan fungsi ini untuk jumlah eksponensial, dari itu akan mengambil waktu eksponensial pada komputer klasik. Algoritma Shor memanfaatkan paralelisme kuantum untuk melakukan jumlah eksponensial operasi dalam satu langkah.