Komputer klasik yang beroperasi pada dua keadaan sekarang ini masih dirasa
kurang efisien karena ada beberapa persoalan yang belum bisa diselesaikan. Bertolak dari pemikiran Richard Feynmann dan David Deutsch, diperlukan komputer yang bekerja berdasarkan prinsip-prinsip mekanika kuantum yang berbasis dua keadaan juga. Beberapa
penelitian membuktikan bahwa algoritma-algoritma kuantum mampu menyelesaikan
beberapa persoalan yang belum bisa diselesaikan oleh komputer klasik secara efisien. Komputer kuantum berbasis NMR diperkenalkan sebagai prototipe pertama dari sistem fisis dimana algoritma kuantum berskala kecil dapat dijalankan. Akan tetapi banyak
jurnal penelitian telah membahas hasil eksperimen tanpa disertai perhitungan secara terperinci hingga dimunculkannya spektrum absorpsi. Tesis ini bertujuan untuk mengkaji perhitungan matematis mengenai algoritma Deutsch-Jozsa 3 qubit pada sistem fisis NMR. Hasilnya terbukti bahwa algoritma ini dapat diterapkan secara teoritis.
Komputer klasik yang beroperasi pada dua keadaan sekarang ini masih dirasa
kurang efisien karena ada beberapa persoalan yang belum bisa diselesaikan. Bertolak dari pemikiran Richard Feynmann dan David Deutsch, diperlukan komputer yang bekerja berdasarkan prinsip-prinsip mekanika kuantum yang berbasis dua keadaan juga. Beberapa
penelitian membuktikan bahwa algoritma-algoritma kuantum mampu menyelesaikan
beberapa persoalan yang belum bisa diselesaikan oleh komputer klasik secara efisien. Komputer kuantum berbasis NMR diperkenalkan sebagai prototipe pertama dari sistem fisis dimana algoritma kuantum berskala kecil dapat dijalankan. Akan tetapi banyak
jurnal penelitian telah membahas hasil eksperimen tanpa disertai perhitungan secara terperinci hingga dimunculkannya spektrum absorpsi. Tesis ini bertujuan untuk mengkaji perhitungan matematis mengenai algoritma Deutsch-Jozsa 3 qubit pada sistem fisis NMR. Hasilnya terbukti bahwa algoritma ini dapat diterapkan secara teoritis.
Telah dilakukan telaah teoritis dan komputasi mengenai algoritma kuantum variational quantum eigensolver simulasi molekul H2. Algoritma variational quantum eigensolver (VQE) adalah salah satu algoritma yang dapat diterapkan pada komputer kuantum sederhana pada masa kini dan merupakan algoritma yang cukup stabil dan efek dekoherensi. Algoritma VQE disebut sebagai hybrid quantum-classical karena sebagian algoritma dikerjakan pada komputer klasik. Prinsip dasar algoritma VQE adalah prinsip variasi, yaitu pencarian fungsi gelombang yang akan mengakibatkan energi sistem kuantum memiliki energi terendah. Fungsi gelombang dan Hamiltonan pada algoritma VQE disimulasikan dengan menggunakan gerbang-gerbang kuantum. Untuk dapat dioperasikan oleh gerbang kuantum. Hamiltonan dan fungsi gelombang pada penelitian ini menggunakan wakilan kuantisasi kedua. Penelitian ini menggunakan transformasi Jordan-Wigner dan Bravyi-Kitaev dari operator fermionik menjadi operator kubit (qubit) atau gerbang kuantum.Perhitungan atau komputasi energi sistem dilakukan menggunakan komputer kuantum, namun optimasi dilakukan pada komputer klasik menggunakan algoritma optimasi seperti Nelder-Mead, Powell dan BFGS. Penelitian ini akan mendekati fungsi gelombang sistem dengan beberapa basis fungsi dan metode, kemudian dari hasil yang diperoleh akan dilihat pendekatan seperti apa yang paling cocok untuk simulasi molekul H2. Simulasi numerik pada penelitian ini menggunakan paket pemrograman OpenFermion dan layanan komputasi awan kuantum Rigetti Computing.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji secara teoritis dinamika sistem kuantum terbuka menggunakan persamaan Lindblad sebagai kerangka utama dalam mendeskripsikan evolusi non-uniter. Latar belakang penelitian didasarkan pada keterbatasan pendekatan sistem kuantum tertutup yang tidak mampu merepresentasikan interaksi sistem dengan lingkungan secara realistis. Metode yang digunakan adalah pendekatan analitik matematis dengan memanfaatkan operator densitas (density matrix) dalam kerangka teori open quantum systems, serta mengadopsi asumsi Born dan Markov untuk menyederhanakan interaksi sistem-lingkungan. Hasil kajian menunjukkan bahwa persamaan Lindblad mampu menggambarkan fenomena dekoherensi dan dissipasi secara sistematis melalui kontribusi operator Lindblad yang mempengaruhi koherensi dan populasi keadaan sistem. Studi kasus pada sistem dua-level (qubit) memperlihatkan bahwa interaksi dengan lingkungan menyebabkan peluruhan koherensi serta perubahan populasi menuju keadaan kesetimbangan. Secara fisik, hal ini mengindikasikan adanya kehilangan informasi kuantum akibat interaksi eksternal, yang berdampak pada stabilitas sistem. Selain itu, model Lindblad terbukti memiliki konsistensi matematis yang kuat serta relevansi luas dalam berbagai aplikasi fisika kuantum modern. Namun demikian, keterbatasannya dalam menggambarkan sistem non-Markovian menunjukkan perlunya pengembangan model yang lebih umum. Oleh karena itu, penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi teoritis dalam memahami dinamika sistem kuantum terbuka serta menjadi dasar bagi pengembangan studi lanjutan dalam bidang teknologi kuantum.
Perkembangan tekonologi komputasi kuantum membawa tantangan besar bagi sistem keamanan informasi konvensional yang selama ini mengandalkan kompleksitas matematis, seperti RSA dan ECC. Munculnya algoritma kuantum seperti Shor’s algorithm berpotensi mengancam eksistensi metode kriptografi klasik. Dalam konteks ini, kriptografi kuantum hadir sebagai solusi inovatif dengan memanfaatkan prinsip-prinsip mekanika kuantum untuk menjamin keamanan data secara teoritis, bahkan terhadap penyerang dengan daya komputasi tak terbatas. Penelitian ini membahas implementasi teknologi Quantum Cryptography, khususnya protokol BB84 yang telah ditingkatkan, sebagai metode distribusi kunci rahasia yang aman pada jaringan komputer. Fokus utama adalah pada keamanan pertukaran kunci Quantum Key Distribution (QKD) serta efisiensi algoritma dalam lingkungan jaringan dengan keterbatasan sumber daya. Selain itu, penelitian ini juga meninjau penerapan kriptografi kuantum dalam berbagai konteks jaringan masa depan, termasuk Wireless Body Sensor Networks (WBSN), jaringan 5G, dan post-quantum networks, serta potensi integrasinya dalam infrastruktur keamanan digital di masa depan. Hasil pengujian Avalanche Effect, Hash Generation Time, dan Hash Verification Time menunjukkan bahwa kriptografi kuantum mampu memberikan performa keamanan yang lebih baik dibandingkan dengan metode kriptografi populer seperti RSA dan AES
Komputasi kuantum adalah penggunaan fenomena kuantum untuk melakukan komputasi. Salah satu kegunaan dari komputasi kuantum adalah pemfaktoran perkalian bilangan prima. Algoritma pemfaktoran Shor dapat memfaktorkan bilangan prima dengan kecepatan polinomial, dimana pada komputer klasik hanya dapat mencapai kecepatan super-polinomial. Implementasi dari algoritma ini ditujukan untuk menunjukkan kemampuan komputer kuantum menggunakan simulator dan library Python milik ProjectQ. Evaluasi user time dilakukan dengan membandingkan implementasi algoritma kuantum Shor pada penelitian ini dengan implementasi di Quantum Computing Playground dan ProjectQ menggunakan dua perangkat keras berbeda. Hasil evaluasi menunjukkan peningkatan waktu eksekusi sebesar 19% dari perangkat 1 ke perangkat 2 untuk kasus pemfaktoran perkalian bilangan berukuran 10-bit. Dalam hal penggunaan qubit, penelitian ini juga menunjukkan bahwa penggunaan qubit pada algoritma kuantum Shor dapat dikurangi sebesar 50% untuk membantu mempercepat waktu eksekusi program.
Era komputasi kuantum membawa ancaman signifikan terhadap sistem kriptografi konvensional yang saat ini banyak digunakan untuk mengamankan jaringan Internet of Things (IoT), seperti RSA dan ECC. Algoritma Shor memungkinkan komputer kuantum memecahkan permasalahan matematis yang mendasari algoritma tersebut dalam waktu singkat, sehingga kerahasiaan dan integritas data pada perangkat IoT menjadi rentan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji implementasi dan kinerja Kriptografi Pasca-Kuantum (PQC) sebagai solusi pengamanan untuk jaringan IoT yang memiliki keterbatasan sumber daya, seperti daya komputasi, memori, dan konsumsi energi.Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini meliputi studi literatur terhadap algoritma PQC yang menjadi finalis dalam kompetisi NIST, khususnya algoritma berbasis lattice-based cryptography (seperti CRYSTALS-Kyber dan CRYSTALS-Dilithium) yang dinilai efisien. Analisis dilakukan dengan membandingkan parameter keamanan, ukuran kunci, ukuran ciphertext, serta kecepatan komputasi dari algoritma PQC terhadap algoritma kriptografi konvensional dalam simulasi lingkungan IoT.Hasil penelitian menunjukkan bahwa meskipun algoritma PQC memerlukan ukuran kunci dan overhead komunikasi yang lebih besar dibandingkan algoritma konvensional, beberapa kandidat seperti Kyber menunjukkan kinerja yang cukup kompetitif dan memungkinkan untuk diimplementasikan pada perangkat IoT dengan kelas menengah ke atas. Namun, untuk perangkat IoT dengan sumber daya sangat terbatas (constrained devices), masih diperlukan optimalisasi lebih lanjut, baik dari sisi perangkat keras maupun perangkat lunak.Penelitian ini menyimpulkan bahwa transisi menuju kriptografi pasca-kuantum untuk IoT adalah sebuah keniscayaan. Rekomendasi yang diberikan mencakup perlunya adopsi standar PQC secara bertahap serta pengembangan protokol hibrida yang menggabungkan kriptografi klasik dan PQC selama masa transisi, guna memastikan keberlanjutan keamanan jaringan IoT di masa depan.
Perkembangan dompet digital sebagai bagian dari transformasi ekonomi digital global menghadirkan tantangan serius dalam hal keamanan, terutama dengan kemunculan komputer kuantum yang berpotensi menembus sistem enkripsi tradisional. Artikel ini mengkaji inovasi dompet digital berbasis kriptografi kuantum sebagai solusi strategis untuk mengantisipasi ancaman siber di masa depan. Melalui pendekatan kualitatif deskriptif dan metode studi pustaka, penelitian ini mengeksplorasi dua pilar utama kriptografi kuantum, yaitu Quantum Key Distribution (QKD) dan Post-Quantum Cryptography (PQC), serta bagaimana keduanya diterapkan dalam sistem dompet digital hybrid. Hasil kajian menunjukkan bahwa teknologi ini mampu meningkatkan keamanan hingga 99,8% dibandingkan algoritma konvensional, serta memberikan jaminan perlindungan jangka panjang terhadap data pengguna. Meskipun demikian, adopsi teknologi ini menghadapi tantangan berupa biaya tinggi, keterbatasan regulasi, dan kekurangan sumber daya manusia yang terampil. Di sisi lain, implementasi dompet kuantum diperkirakan akan memperkuat stabilitas ekonomi digital global, mendorong pertumbuhan pasar teknologi kuantum, serta membuka jutaan lapangan kerja baru. Temuan ini menggaris bawahi pentingnya kolaborasi lintas sektor untuk mempercepat integrasi kriptografi kuantum dalam sistem keuangan digital secara luas.