Teknologi quantum repeater merupakan komponen kunci dalam pengembangan jaringan kuantum yang aman. Apa yang hendak dicapai oleh para ahli dari Fraunhofer HHI dari Proyek QR.N?
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Fraunhofer HHI (sumber): Melalui proyek Quantum Repeater.Net (QR.N), para peneliti Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) mengembangkan quantum repeater yang memungkinkan komunikasi end-to-end yang benar-benar aman.
Quantum repeater berfungsi seperti repeater tradisional dalam jaringan komunikasi asalkan sesuai dengan prinsip mekanika kuantum.
“Thank you for visiting mmindustri.co.id. Subscribe for the latest news and insight. Enter your email (Your email address will not be published)
Teknologi quantum repeater memungkinkan perluasan jangkauan transmisi data dalam jaringan kuantum dengan menggunakan keterikatan kuantum atau quantum entanglement sehingga komunikasi menjadi kuat terhadap penyadapan.
Misalnya, jika ada upaya pihak luar yang berniat untuk mengakses atau memanipulasi informasi kuantum, maka gangguan tersebut dapat langsung terdeteksi.
Risiko sabotase teknologi informasi (TI), spionase siber, dan ‘perang hibrida’ hingga saat ini disinyalir berada pada titik tertinggi sepanjang masa. Untuk memastikan perlindungan yang andal, Jerman memerlukan infrastruktur TI yang aman secara kuantum.
Jaringan kuantum memanfaatkan prinsip mekanika kuantum, khususnya keterikatan kuantum, untuk memungkinkan komunikasi yang sepenuhnya aman dan anti-sadap.
Setiap upaya untuk memanipulasi atau mengakses status kuantum segera terdeteksi, sehingga mengungkap potensi serangan secara real time.
Fondasi jaringan tersebut adalah quantum repeater. Fungsinya sangat mirip dengan repeater tradisional—seperti yang digunakan dalam Wi-Fi—yang secara signifikan memperluas jangkauan transmisi data.
Membangun quantum repeater yang memerlukan teknologi yang mampu menghasilkan, menyimpan, dan mentransmisikan keadaan kuantum dengan presisi tinggi dan kehilangan data seminimal mungkin.
Hanya melalui perluasan ini para peneliti dapat membangun jaringan kuantum yang besar. Lebih jauh lagi, quantum repeater dapat menghubungkan komputer kuantum masa depan dengan aman.
“Jaringan kuantum sangat penting untuk melindungi infrastruktur penting,” jelas Dr. Nicolas Perlot, Kepala Grup di Fraunhofer HHI. “Karena prinsip fisika kuantum yang menjadi dasar jaringan ini, jaringan ini menawarkan tingkat keamanan yang tinggi terhadap spionase atau sabotase.”
Namun, mewujudkan quantum repeater dan, dalam jangka panjang, jaringan kuantum ujung ke ujung merupakan tantangan teknis.
Quantum repeater adalah perangkat yang digunakan dalam jaringan kuantum untuk memperpanjang jarak komunikasi kuantum dengan mengatasi kehilangan sinyal dan gangguan.
Berbeda dengan repeater klasik yang memperkuat sinyal, repeater kuantum menggunakan keterikatan kuantum untuk menghubungkan node yang berjauhan.
Status kuantum yang digunakan untuk komunikasi dalam jaringan harus dihasilkan dengan presisi tinggi, disimpan sementara, dan ditransmisikan dengan kerugian minimal.
Ancaman perang hibrida
Untuk mengubah koneksi sederhana antara dua titik menjadi jaringan penuh, para peneliti memerlukan node untuk menyimpan sementara status kuantum ini dan meneruskannya ke node berikutnya. Di sinilah repeater berperan.
Untuk mengembangkan quantum repeater, tim QR.N mengembangkan hasil dari proyek pendahulu yang dinamai Quantum Repeater.Link (QR.X).
Pada langkah berikutnya, para peneliti akan mendemonstrasikan teknologi tersebut untuk pertama kalinya pada rute pengujian di luar lingkungan laboratorium.
Selain itu, mereka menyelidiki basis perangkat keras mana yang paling cocok untuk jaringan kuantum. Fondasi untuk memori kuantum dan jaringan kuantum dapat, misalnya, berupa atom dan ion individual atau struktur semikonduktor.
Konsorsium proyek juga akan bekerja pada metode dan protokol lintas platform, menggabungkan berbagai platform perangkat keras ke dalam sistem hibrida dengan tujuan mengaktifkan node kuantum yang tidak bergantung pada perangkat keras.
Terakhir, para peneliti akan mengembangkan proses untuk mengintegrasikan jaringan komunikasi klasik yang ada dengan metode keterikatan kuantum—prinsip dasar teknologi kuantum.
Bagaimana cara kerja quantum repeater?
- Entanglement swapping: Quantum repeater menggunakan proses pertukaran keterikatan kuantum untuk memperpanjang jangkauan komunikasi tanpa kehilangan informasi kuantum.
- Quantum memory: Informasi kuantum disimpan sementara di memori kuantum sebelum diteruskan ke node berikutnya.
- Entanglement heralding: Proses ini memastikan bahwa keterikatan kuantum berhasil sebelum diteruskan ke tahap berikutnya.
Pengerjaan proyek R.N dikoordinasikan oleh Universitas Saarland. Selain Fraunhofer HHI, konsorsium proyek mencakup mitra penelitian dan industri lainnya seperti Deutsche Telekom, Freie Universität Berlin, HighFinesse Laser dan Sistem Elektronik GmbH, dan Universitas Humboldt Berlin.
Juga Institut Teknologi Karlsruhe, Universitas Ludwig Maximilian Munich, Universitas Leibniz Hanover, Masyarakat Max Planck untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Qlibri GmbH, Qubig GmbH, dan Universitas Teknik Berlin.
Selanjutnya, Universitas Teknik Dresden, Universitas Teknik Munich, Universitas Teknik Carolo-Wilhelmina Braunschweig, Universitas Friedrich-Wilhelms Rhine-Westphalian Bonn, Universitas Ruhr Bochum, Universitas Teknik Dortmund, dan Universitas Heinrich Heine Düsseldorf.
Tidak ketinggalan pihak Universitas Oldenburg, Universitas Kassel, Universitas Johannes Gutenberg Mainz, Universitas Paderborn, Universitas Stuttgart, Universitas Ulm, dan Universitas Julius Maximilian Würzburg.
Teknologi kuantum memiliki potensi besar untuk merevolusi berbagai bidang. Komputasi kuantum memungkinkan pemrosesan data yang jauh lebih cepat dibandingkan komputer klasik, membantu dalam pengembangan AI yang lebih canggih.
Teknologi kuantum dapat digunakan untuk Quantum Key Distribution (QKD), yang membuat komunikasi lebih aman dan tahan terhadap serangan siber.
Simulasi kuantum membantu dalam penelitian obat dengan memprediksi interaksi molekul secara lebih akurat, mempercepat pengembangan obat baru.
Komputasi kuantum dapat digunakan untuk memproses data keuangan dalam jumlah besar dan mengoptimalkan strategi investasi dengan lebih efisien.
Dengan teknologi kuantum memungkinkan simulasi material baru yang lebih kuat dan efisien, membantu dalam pengembangan baterai, semikonduktor, dan bahan industri lainnya.
Bahkan prediksi cuaca dan perubahan iklim yang dengan kemampuan pemrosesan data yang lebih cepat, teknologi kuantum dapat meningkatkan akurasi model cuaca dan membantu dalam mitigasi perubahan iklim.
Teknologi kuantum terus berkembang dan berpotensi mengubah cara kita bekerja di berbagai industri.
Teknologi ini sangat penting untuk masa depan keamanan siber, terutama dalam melindungi infrastruktur kritis dari ancaman seperti sabotase IT, spionase siber, dan ancaman perang hibrida.
This type of article is favored by our readers. Would your company willing to sponsor it? Kindly email us: business@mmindustri.co.id or fill this form
