Di dalam Teknologi Kuantum

Di dalam Teknologi Kuantum

Node Sumber: 2646363
Biocomputing dan komputasi kuantum memiliki lebih banyak kesamaan daripada yang diperkirakan, bisakah mereka akhirnya terhubung?
By Kenna Hughes-Castleberry diposting 12 Mei 2023

Biocomputing dan komputasi kuantum adalah dua teknologi mutakhir yang berpotensi merevolusi cara kita memproses informasi dan memecahkan masalah kompleks. Sementara bidang komputasi ini didasarkan pada prinsip yang berbeda secara fundamental, mereka bertujuan untuk mencapai kekuatan dan kecepatan komputasi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Untuk memahami bagaimana masing-masing teknologi ini berharap untuk berubah di masa depan, penting untuk memahami dasar-dasar masing-masing.

Apa itu Biocomputing?

Biocomputing, atau komputasi DNA atau komputasi molekuler, menggunakan molekul biologis seperti DNA, RNA, dan protein untuk melakukan komputasi. Ide dasar di balik biocomputing adalah menggunakan paralelisme inheren sistem biologis dan kapasitas penyimpanan informasi untuk melakukan yang kompleks perhitungan. Komputasi DNA, misalnya, menggunakan kemampuan molekul DNA untuk menyimpan dan memanipulasi informasi untuk melakukan komputasi. Ini dilakukan dengan menyandikan informasi dalam urutan nukleotida yang membentuk molekul DNA dan kemudian menggunakan enzim dan molekul biologis lainnya untuk memanipulasi dan memproses DNA.

Salah satu keuntungan kritis dari biocomputing adalah bahwa ia memiliki potensi untuk melakukan perhitungan paralel secara masif menggunakan peralatan yang relatif sederhana. Hal ini membuat biocomputing menjadi teknologi yang menjanjikan untuk aplikasi bioinformatika, penemuan obat, dan penyimpanan data.

Jenis biokomputasi lainnya bergantung pada ilmu saraf untuk membuat jaringan komputasi berdasarkan neuron di otak. Baru-baru ini, peneliti di John Hopkins University telah mengambil langkah lebih jauh dengan menciptakan otak manusia “organoid” yang dapat digunakan sebagai model komputer baru. “Kami menyebut bidang interdisipliner baru ini 'kecerdasan organoid' (OI),” kata Prof Thomas Hartung dari Universitas Johns Hopkins baru-baru ini. tekan rilis. “Komunitas ilmuwan top telah berkumpul untuk mengembangkan teknologi ini, yang kami yakini akan meluncurkan era baru biokomputer yang cepat, kuat, dan efisien.” Jelas, ada lebih banyak penelitian yang harus dilakukan dan banyak pertanyaan etis yang harus dijawab, tetapi para ahli memperkirakan pasar ini akan bernilai $ 8.3 miliar oleh 2028.

Apa itu Komputasi Kuantum?

Komputasi kuantum adalah jenis komputasi yang menggunakan fenomena mekanika kuantum, seperti superposisi dan keterikatan, untuk melakukan perhitungan. Tidak seperti komputasi klasik, yang didasarkan pada bit biner yang dapat berupa 0 atau 1, komputasi kuantum menggunakan bit atau qubit kuantum, yang dapat berupa superposisi dari 0 dan 1 secara bersamaan. Hal ini memungkinkan komputer kuantum untuk melakukan kalkulasi spesifik jauh lebih cepat daripada komputer klasik.

Salah satu keuntungan penting dari komputasi kuantum adalah dapat melakukan jenis perhitungan tertentu yang sulit dilakukan untuk komputer klasik. Misalnya, komputer kuantum telah terbukti mampu memecahkan jenis tertentu optimasi masalah jauh lebih cepat daripada komputer klasik. Industri komputasi kuantum telah menggelembung di seluruh dunia karena perusahaan, akademisi, pemerintah, dan organisasi lainnya menyelam jauh ke dalam teknologi generasi mendatang ini.

Membandingkan Biocomputing dan Quantum Computing

Sementara biokomputasi dan komputasi kuantum didasarkan pada prinsip yang berbeda secara fundamental, ada beberapa kesamaan antara kedua bidang komputasi ini. Sebagai contoh, biocomputing dan komputasi kuantum didasarkan pada prinsip paralelisme dan penyimpanan informasi. Dalam biocomputing, paralelisme dicapai dengan menggunakan banyak molekul biologis yang melakukan perhitungan secara bersamaan. Dalam komputasi kuantum, paralelisme dicapai melalui qubit yang dapat berada dalam superposisi status.

Kesamaan lain antara biokomputasi dan komputasi kuantum adalah bahwa kedua bidang komputasi ini memiliki potensi untuk melakukan jenis komputasi tertentu jauh lebih cepat daripada komputasi klasik. Namun, jenis perhitungan yang dapat dilakukan lebih cepat dengan biocomputing dan komputasi kuantum berbeda. Biocomputing sangat cocok untuk masalah yang melibatkan data dalam jumlah besar, seperti DNA pengurutan atau pelipatan protein. Di sisi lain, komputasi Quantum sangat cocok untuk masalah optimisasi atau simulasi.

Akhirnya, biocomputing dan komputasi kuantum masih dalam tahap awal pengembangan dan memiliki banyak tantangan teknis yang harus diatasi sebelum dapat diadopsi secara luas. Misalnya, biocomputing menghadapi tantangan koreksi kesalahan, penskalaan, dan keandalan. Komputasi kuantum menghadapi tantangan terkait koreksi kesalahan, dekoherensi, dan skalabilitas.

Biocomputing dan komputasi kuantum adalah dua bidang komputasi menarik yang berpotensi merevolusi cara kita memproses informasi dan memecahkan masalah kompleks. Sementara biocomputing dan komputasi kuantum didasarkan pada prinsip-prinsip yang berbeda secara fundamental, mereka memiliki kesamaan mengenai tujuan dan aplikasi potensial mereka. Karena setiap industri berkembang dalam dekade berikutnya, akan ada banyak peluang untuk pembicaraan silang antara kedua industri dan kemungkinan kemitraan dan Kolaborasi untuk mengembangkan teknologi yang kuat dan mutakhir.

Kenna Hughes-Castleberry adalah staf penulis di Inside Quantum Technology dan Science Communicator di JILA (kemitraan antara University of Colorado Boulder dan NIST). Ketukan tulisannya meliputi teknologi mendalam, komputasi kuantum, dan AI. Karyanya telah ditampilkan di Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica, dan banyak lagi.

Stempel Waktu:

Lebih dari Di dalam Teknologi Kuantum