Ini Dia Quantum Internet, Solusi Aman Internetan Anti Hacker!

Quantum Computing akan memungkinkan kita untuk mengambil lompatan dalam jumlah perhitungan yang dapat dilakukan komputer per detik. Produk sampingan dari ini adalah fakta bahwa tidak ada kata sandi yang aman di dunia kuantum, karena seharusnya memungkinkan untuk mencoba semua kemungkinan kombinasi teks dan angka dalam waktu singkat. 

Masalah modern membutuhkan solusi modern. Para peneliti di Universitas Teknologi Delft di Belanda sedang mengerjakan infrastruktur Quantum Internet di mana komunikasi dikodekan dalam bentuk qubits dan terjerat dalam foton (Cahaya) yang mengalir dalam serat optik, sehingga membuatnya tidak mungkin untuk didekripsi tanpa mengganggu jaringan.

Perkenalkan ini dia Ultra-Secure Quantum Internet! Tapi bagaimana jelasnya? Mari kita simak bersama!

Apa Itu Quantum Internet?

Quantum Internet adalah internet dapat digunakan untuk mengirim pesan yang tidak dapat diretas, meningkatkan akurasi GPS, dan mengaktifkan komputasi kuantum berbasis cloud. Selama lebih dari dua puluh tahun, impian untuk menciptakan jaringan kuantum semacam itu sebagian besar tetap di luar jangkauan karena kesulitan untuk mengirim sinyal kuantum melintasi jarak yang jauh tanpa kehilangan.

Sekarang, peneliti Harvard dan MIT telah menemukan cara untuk mengoreksi kehilangan sinyal dengan prototipe kuantum node yang dapat menangkap, menyimpan, dan menjerat bit informasi kuantum. Penelitian ini adalah mata rantai yang hilang menuju internet kuantum praktis dan langkah maju yang besar dalam pengembangan jaringan kuantum jarak jauh.

Mengapa Kita Memerlukan Quantum Internet?

Quantum Computer telah diusulkan empat puluh tahun yang lalu, tetapi belum membuat dampak nyata di dunia. Para peneliti sedang berjuang untuk mendapatkan sejumlah besar kekuatan pemrosesan dari sistem yang harus dijaga mendekati nol mutlak. Tetapi pada saat yang sama, komunitas informatika kuantum sudah bekerja keras pada langkah berikutnya di luar komputer kuantum individu: Internet yang dapat menghubungkan mereka untuk bekerja bersama. Kekuatan Quantum Computing adalah memiliki sejumlah besar qubits, yang nilainya tidak ditentukan sampai akhir perhitungan. Jika kita dapat menautkan qubit "langsung" itu, kita telah menautkan internal Quantum Computer kita, dan kita telah secara efektif membuat Quantum Computer yang lebih besar.

Teknologi komunikasi kuantum suatu hari nanti dapat memungkinkan internet kuantum yang sangat aman, tetapi sejauh ini menciptakan hubungan dalam jaringan yang begitu besar telah terbukti menantang. Terobosan dalam kemampuan untuk menteleportasi informasi kuantum bisa menjadi cara yang menjanjikan ke depan. Alasan banyak orang bersemangat tentang jaringan komunikasi kuantum di masa depan adalah kenyataan bahwa pada dasarnya tidak mungkin untuk menguping pesan yang dikodekan dalam keadaan kuantum. Itu karena membaca keadaan kuantum sebuah partikel tak terhindarkan mengubahnya, yang berarti mudah untuk mendeteksi jika seseorang telah mengintip tautan komunikasi.

Kesulitan Dalam Pemasangan Quantum Internet

Sebenarnya menyangkut keadaan kuantum melalui jarak yang signifikan itu rumit. Para peneliti telah berhasil mentransmisikan pesan yang terikat dalam keadaan kuantum foton melalui beberapa ratus mil kabel optik, dan juga menggunakan komunikasi kuantum satelit untuk membangun hubungan pada jarak yang lebih jauh. Tetapi hilangnya sinyal yang tak terhindarkan pada salah satu mode komunikasi berarti bahwa meningkatkan jarak yang diperlukan untuk internet yang sebenarnya akan menjadi rumit.

Salah satu solusinya adalah mengeksploitasi fenomena kuantum lain yang disebut teleportasi. Ini bekerja seperti konsep sci-fi yang digunakan dalam pertunjukan seperti Star Trek, yang memungkinkan informasi ditransmisikan secara instan dari satu tempat ke tempat lain, secara teoritis melalui jarak yang tidak terbatas. Dan sekarang, para peneliti dari Belanda telah memberikan demonstrasi praktis pertama tentang bagaimana ini bisa bekerja.

Konsep Kerja Quantum Internet

Tim menyiapkan tiga "nodes" kuantum yang disebut Alice, Bob, dan Charlie, yang mampu menyimpan informasi kuantum dalam qubits dan setara dengan kuantum bit di komputer yang dibuat dari pusat kekosongan nitrogen. Hal tersebut adalah cacat kecil pada berlian yang dapat digunakan untuk menjebak elektron dan mengubah keadaan kuantumnya. Mereka kemudian menghubungkan Alice ke Bob dan Bob ke Charlie menggunakan serat optik.

Tujuan percobaan tersebut adalah untuk menteleportasi informasi kuantum antara Alice dan Charlie, yang tidak terhubung satu sama lain secara langsung. Untuk melakukan itu, pertama-tama mereka harus membuat tautan teleportasi di antara keduanya. Ini bergantung pada fenomena keterjeratan kuantum, di mana keadaan sistem kuantum terkait erat sehingga mengukur salah satunya secara otomatis mengubah keadaan yang lain, tidak peduli seberapa jauh jaraknya.

Protokol dimulai dengan menggunakan operasi kuantum untuk menjerat elektron di simpul Alice dengan sebuah foton. Ini kemudian menembakkan serat optik ke Bob yang menjeratnya dengan elektron di simpulnya, yang menciptakan keterikatan antara qubitnya dan Alice. Bob juga perlu membuat koneksi dengan Charlie, jadi dia kemudian mentransfer status terjerat yang menghubungkannya dengan Alice ke qubit lain yang terbuat dari atom karbon di berliannya. Ini pada dasarnya bertindak sebagai memori kuantum, menyimpan status terjerat untuk nanti.

Hal tersebut mampu membebaskan elektronnya untuk membuat keterkaitan dengan Charlie dengan cara yang sama seperti sebelumnya. Setelah Bob menjerat dirinya dengan kedua node lainnya, ia kemudian melakukan operasi pertukaran keterjeratan pada elektronnya dan status terjerat yang tersimpan dalam qubit memorinya, yang pada akhirnya menciptakan keterjeratan antara qubit Alice dan Charlie.

Sekarang setelah dua nodes yang tidak terhubung terhubung, mereka perlu menggunakan status terjerat bersama ini untuk mentransfer informasi dari satu ke yang lain. Untuk melakukan ini, Charlie melakukan operasi yang disebut Bell State Measurement (BSM), yang melakukan pengukuran gabungan dari kedua qubits yang menyimpan informasi yang ingin mereka kirim dan qubits yang terjerat dengan qubits Alice.

Hal ini menyebabkan status kuantum dari qubits informasi secara instan berteleportasi ke qubits Alice, tetapi prosesnya pada dasarnya mengenkripsinya, jadi untuk memahaminya memerlukan langkah ekstra. Charlie mengirimkan hasil BSM ke Alice melalui saluran komunikasi konvensional, yang dapat digunakan untuk mendekripsi pesan dan mengungkapkan keadaan kuantum.

image sources from getty and istock

content sources from harvard, datacenter, and singularity