quantum-circuit-builder

Apa ini?

🎯 Tips Simulator

📚 Glosarium

Qubit

Analog kuantum dari bit klasik, yang mampu berada dalam superposisi status |0> dan |1> secara bersamaan.

Quantum Gate

Operasi kuantum dasar yang mengubah keadaan satu atau lebih qubit, analog dengan gerbang logika klasik tetapi beroperasi pada superposisi kuantum.

Hadamard Gate

Gerbang qubit tunggal yang menciptakan status superposisi setara, mengubah |0> menjadi (|0>+|1>)/sqrt(2).

CNOT Gate

Gerbang dua qubit tempat qubit kontrol menentukan apakah operasi NOT diterapkan ke qubit target.

Bloch Sphere

Representasi geometris ruang keadaan suatu qubit tunggal, yang setiap keadaan qubit murni dapat direpresentasikan sebagai sebuah titik pada permukaan bola.

State Vector

Deskripsi matematis tentang keadaan lengkap sistem kuantum, yang direpresentasikan sebagai vektor kompleks di ruang Hilbert.

Measurement

Proses mengekstraksi informasi klasik dari sistem kuantum, yang meruntuhkan superposisi menjadi keadaan tertentu.

Superposition

Kemampuan sistem kuantum untuk ada di banyak keadaan secara bersamaan hingga diukur.

Entanglement

Korelasi kuantum di mana keadaan dua atau lebih qubit terhubung secara mendasar, tanpa memperhatikan pemisahan spasial.

Circuit Depth

Jumlah langkah waktu (lapisan gerbang) dalam sirkuit kuantum, dengan sirkuit yang lebih dalam umumnya lebih rentan terhadap kesalahan pada perangkat keras yang berisik.

OpenQASM

Open Quantum Assembly Language, format berbasis teks standar untuk mendeskripsikan sirkuit kuantum yang dikembangkan oleh IBM.

Unitary Operation

Operasi kuantum reversibel yang diwakili oleh matriks kesatuan, mempertahankan probabilitas total keadaan kuantum.

Quantum Register

Kumpulan qubit yang bersama-sama membentuk masukan dan keluaran rangkaian kuantum.

Phase

Sudut kompleks yang terkait dengan amplitudo keadaan kuantum, yang memengaruhi pola interferensi tetapi tidak memengaruhi probabilitas pengukuran secara langsung.

Quantum Parallelism

Kemampuan komputer kuantum untuk mengevaluasi suatu fungsi pada banyak masukan secara bersamaan dengan memanfaatkan superposisi.

Decoherence

Hilangnya koherensi kuantum akibat interaksi yang tidak diinginkan dengan lingkungan, menyebabkan qubit kehilangan superposisi dan keterikatannya.

Bell State

Keadaan dua qubit yang terjerat secara maksimal yang dibuat dengan menerapkan gerbang Hadamard diikuti oleh gerbang CNOT, salah satu dari empat kemungkinan keadaan yang terjerat secara maksimal.

Toffoli Gate

Gerbang NOT terkontrol-terkontrol tiga qubit yang universal untuk komputasi klasik dan berguna dalam koreksi kesalahan kuantum.

Quantum Interference

Fenomena di mana amplitudo probabilitas kuantum digabungkan secara konstruktif atau destruktif, digunakan untuk memperkuat jawaban yang benar dalam algoritma kuantum.

Ancilla Qubit

Qubit tambahan yang digunakan dalam sirkuit kuantum sebagai pembantu untuk mengimplementasikan operasi kompleks atau koreksi kesalahan.

🏆 Tokoh Utama

David Deutsch (1985)

Memformalkan konsep komputer kuantum universal dan model sirkuit kuantum, membuktikan bahwa komputer kuantum dapat mensimulasikan proses fisik apa pun

Peter Shor (1994)

Mengembangkan algoritme Shor untuk memfaktorkan bilangan besar secara eksponensial lebih cepat dibandingkan algoritme klasik mana pun, yang menunjukkan potensi kekuatan rangkaian kuantum

John Preskill (2012)

Menciptakan istilah 'supremasi kuantum' (sekarang sering disebut 'keunggulan kuantum') dan mengembangkan teori komputasi kuantum yang toleran terhadap kesalahan dengan koreksi kesalahan kuantum

Richard Feynman (1982)

Mengusulkan gagasan penggunaan sistem mekanika kuantum untuk komputasi, yang menginspirasi seluruh bidang komputasi kuantum

Lov Grover (1996)

Menemukan algoritma pencarian Grover, yang memberikan percepatan kuadrat untuk masalah pencarian tidak terstruktur menggunakan sirkuit kuantum

Charles Bennett (1993)

Teleportasi kuantum yang diciptakan bersama dan protokol pengkodean superdense, menunjukkan kekuatan sirkuit kuantum berbasis keterjeratan untuk komunikasi

Adriano Barenco (1995)

Membuktikan bahwa sirkuit kuantum apa pun dapat didekomposisi menjadi gerbang qubit tunggal dan gerbang CNOT, sehingga menetapkan universalitas rangkaian gerbang umum yang digunakan dalam pembuat sirkuit

🎓 Sumber Belajar

Quantum Computation by Adiabatic Evolution
Makalah dasar yang mengeksplorasi pendekatan komputasi kuantum di luar model sirkuit standar.
Quantum Computing in the NISQ era and beyond
Makalah berpengaruh yang menjelaskan keadaan perangkat kuantum skala menengah (NISQ) yang bising saat ini dan sirkuit apa yang dapat dicapai secara realistis pada perangkat tersebut.
Elementary gates for quantum computation
Membuktikan bahwa sirkuit kuantum apa pun dapat didekomposisi menjadi gerbang qubit tunggal dan gerbang CNOT, sehingga membentuk universalitas rangkaian gerbang umum.
Rapid Solution of Problems by Quantum Computation
Memperkenalkan algoritma Deutsch-Jozsa, salah satu algoritma kuantum pertama yang menunjukkan percepatan eksponensial, yang menggambarkan kekuatan desain sirkuit kuantum.
Quantum Computation and Quantum Information
Buku teks definitif tentang komputasi kuantum, yang mencakup sirkuit kuantum, algoritma, koreksi kesalahan, dan teori informasi kuantum dari awal.
Programming Quantum Computers: Essential Algorithms and Code Samples
Panduan praktis untuk membangun sirkuit kuantum dan mengimplementasikan algoritma kuantum menggunakan kerangka pemrograman kuantum nyata.
Quantum Computing: An Applied Approach
Buku praktis yang mengajarkan desain sirkuit kuantum melalui contoh praktis menggunakan Qiskit, Cirq, dan kerangka kerja lainnya.
Dancing with Qubits: How quantum computing works and how it can change the world
Pengantar menarik tentang komputasi kuantum dan desain sirkuit yang membuat konsep kompleks dapat didekati oleh non-spesialis.
Quantum Computing for Computer Scientists
Kuliah Microsoft Research oleh Andrew Helwer memberikan pengenalan yang jelas tentang sirkuit kuantum dan gerbang kuantum dari perspektif ilmu komputer.
Building Quantum Circuits - IBM Qiskit
Seri tutorial resmi IBM tentang membangun sirkuit kuantum menggunakan Qiskit, dari gerbang dasar hingga algoritma kompleks.
Quantum Circuits Explained - Veritasium
Penjelasan menarik tentang cara kerja sirkuit kuantum, mencakup superposisi, keterjeratan, dan pengukuran dengan visualisasi yang menakjubkan.
Coding with Qubits - Quantum Circuit Workshop
Lokakarya praktis yang mendemonstrasikan cara merancang dan menguji sirkuit kuantum langkah demi langkah, ideal untuk pelajar visual.

💬 Pesan untuk Pelajar

{'encouragement': 'Every quantum computing expert started exactly where you are now - curious but uncertain. By dragging your first gate onto a qubit wire, you have already taken a step that most people never take. Quantum computing is not magic reserved for geniuses; it is a skill you can build one gate at a time.', 'reminder': 'Remember that quantum computing is still a young and rapidly evolving field. Even researchers at the top labs are still learning and discovering new things. Your fresh perspective and questions are valuable contributions to this growing community.', 'action': 'Start by building a simple Bell state circuit: place a Hadamard gate on the first qubit, then a CNOT gate connecting the first and second qubits. Run the simulation and observe the entanglement. You have just created one of the most fundamental quantum phenomena!', 'dream': 'We dream of a world where a student in rural Bangladesh, a teenager in the mountains of Peru, or a self-taught programmer in sub-Saharan Africa can all design quantum circuits that push the boundaries of human knowledge. Quantum computing belongs to all of humanity, and tools like this exist to make that dream real.', 'wiaVision': 'WIA Book envisions a future where world-class science education is universally accessible, free, and engaging. Through interactive simulators like the Quantum Circuit Builder, we are building bridges between complex quantum physics and everyday understanding, one learner at a time.'}