Hikmah Gerbang Hadamard pada Teknologi Kuantum

Pada awalnya, ditemukannya komputer bermula dari kebutuhan manusia untuk berhitung, sehingga orang-orang pada masa itu menemukan beberapa alat bantu seperti abakus atau sempoa. Penemuan itu lalu berkembang ke mesin mekanik seperti rancangan Analytical Engine oleh Charles Babbage pada abad ke-19 yang menjadi cikal bakal komputer modern. Dalam perkembangan mutakhir ilmu komputer, kita melihat bahwa fokus yang dilakukan tidak hanya pada peningkatan kecepatan dan ukuran atau tebal-tipisnya perangkat komputer saja, tetapi juga pada paradigma baru seperti kecerdasan buatan dan komputasi kuantum.

Teknologi kuantum—yang bertumpu pada prinsip superposisi, ketidakpastian, dan keterikatan (entanglement)—kini menjadi perhatian besar di seluruh dunia karena setelah kecerdasan buatan (artificial intelligence) ia menjadi teknologi kunci dengan aplikasinya pada berbagai bidang termasuk untuk 6G, bahkan bagi bidang lainnya, termasuk di bidang sosial dan ekonomi.1

Prinsip superposisi atau mahaletak pada kuantum menyatakan bahwa partikel atau elektron pada sistem kuantum dapat berada dalam beberapa posisi atau keadaan berbeda secara bersamaan sebelum diukur. Sistem ini merupakan kombinasi linier dari berbagai probabilitas, bukan hanya satu hasil yang pasti. Setelah dilakukan pengamatan, superposisi runtuh menjadi satu keadaan spesifik atau definitif. Prinsip inilah yang memungkinkan qubit dalam komputer kuantum memproses informasi 0 dan 1 secara bersamaan, sehingga memberi komputer jenis ini kecepatan yang jauh melampaui kecepatan komputer biasa.

Sebagai gambaran, di kala komputer klasik membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk menyelesaikan sebuah perhitungan matematis yang sangat sulit, kelak di masa depan komputer kuantum akan bisa menyelesaikannya hanya dalam hitungan detik. Pengembangan ini tidak hanya menandai lompatan besar dalam sains dan rekayasa, tetapi juga menghadirkan ruang refleksi baru bagi agama dalam memaknai realitas, pengetahuan, dan keterbatasan manusia.

Jika Fisika Klasik menggambarkan alam semesta (benda-benda makroskopis) secara deterministik (dengan hukum yang pasti) dan mekanistik, maka Fisika Kuantum justru membuka pemahaman bahwa realitas pada tingkat paling fundamental bersifat probabilistik, relasional, dan tidak sepenuhnya dapat diamati secara langsung. Dengan kata lain, Fisika Kuantum menjelaskan perilaku partikel subatomik (mikroskopis) dengan pendekatan probabilitas (ketidakpastian). Dalam konteks ini, dialog antara teknologi kuantum—beserta aplikasinya—dan agama menjadi relevan untuk menempatkan keduanya sebagai lensa yang saling melengkapi dalam memahami alam semesta dalam pemanfaatan ilmu pengetahuan mutakhir.

Tiada yang Luput pada Hari Kebangkitan

Salah satu komponen yang memungkinkan komputer kuantum bekerja dengan kecepatan memukau adalah Gerbang Hadamard, salah satu gerbang paling fundamental dalam teknologi kuantum. Penemuan terkini dalam ilmu pengetahuan menunjukkan bahwa Hadamard gate (H) saat ini menjadi “wajib” dipakai dalam berbagai algoritma kuantum terkenal.2 Gerbang Hadamard mampu mengubah qubit dari keadaan pasti (basis komputasi, yaitu dan saja [1]) menjadi keadaan superposisi [2] atau kombinasi bersamaan, dari keadaan menjadi dan keadaan menjadi .

Gerbang Hadamard adalah pintu utama untuk menghadirkan kondisi superposisi tersebut. Demikianlah “kebangkitan quantum state yang telah mati” terjadi pada 1 qubit yang akan menjadi dasar untuk memahami “bangkit”-nya seluruh kemungkinan keadaan kuantum (quantum state).

Jika kita ingin “membangkitkan” seluruh kemungkinan keadaan kuantum tanpa terkecuali….

Artikel Hikmah Gerbang Hadamard pada Teknologi Kuantum pertama kali tampil pada Majalah Mata Air.