Internet kuantum: Revolusi berikutnya dalam komunikasi digital

• Penulis:
• nama penulis

  Pandangan ke Depan Quantumrun
• Juli 19, 2022

Ringkasan wawasan

Meskipun internet telah mengubah masyarakat, ia menghadapi kerentanan keamanan, sehingga mendorong penelitian ke internet kuantum. Sistem kuantum menggunakan qubit, yang memungkinkan pemrosesan informasi dengan cara yang berbeda secara fundamental, sehingga menghadirkan tantangan dan peluang unik. Terobosan terbaru dalam menstabilkan keadaan kuantum membuka pintu bagi enkripsi kuantum, menjanjikan peningkatan keamanan data, transfer data yang lebih cepat, dan dampak transformatif di seluruh industri.

Konteks internet kuantum

Meskipun Internet telah merevolusi masyarakat modern, Internet tetap penuh dengan kerentanan keamanan yang membahayakan ekosistem digital dan infrastruktur publik yang penting. Untuk mengatasi kelemahan ini, para peneliti sekarang sedang menyelidiki kemungkinan yang ditawarkan oleh Internet kuantum, yang mungkin menjadi kenyataan lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya.

Sistem komputer tradisional menjalankan instruksi menurut bit (atau digit biner) dengan nilai tunggal 0 atau 1. Bit juga merupakan unit data terkecil yang mungkin digunakan oleh komputer. Sistem kuantum telah mengambil eksekusi instruksi ke tingkat berikutnya dengan memproses bit yang mirip dengan komputer tradisional tetapi juga memanfaatkan qubit, yang memungkinkannya memproses 0 dan 1 secara bersamaan. Qubit ini ada dalam keadaan kuantum yang rapuh, yang sulit dipertahankan dalam bentuk stabil dan menimbulkan tantangan bagi peneliti komputer kuantum. 

Namun, pada tahun 2021, para peneliti di konglomerat Jepang Toshiba mampu menstabilkan lingkungan di dalam kabel serat optik sepanjang 600 kilometer dengan mengirimkan gelombang peredam bising ke jalur serat optik. Di Tiongkok, para peneliti sedang mengembangkan metode berbasis satelit untuk mengembangkan jaringan komunikasi kuantum terintegrasi antariksa yang membentang sepanjang 4,600 kilometer—yang terbesar dari jenisnya.

Perkembangan ini telah membuka pintu bagi enkripsi berbasis kuantum di internet kuantum. Oleh karena itu, hukum fisika yang terkait dengan Distribusi Kunci Kuantum (QKD) membuatnya mustahil untuk diretas, karena interaksi apa pun dengan partikel tersebut akan mengubah keadaan terjerat partikel yang terlibat, memperingatkan sistem bahwa seseorang telah berinteraksi dengan partikel tersebut. Keterikatan tiga arah juga telah berhasil dibuktikan, memungkinkan tiga pengguna untuk berbagi informasi rahasia dalam jaringan yang dekat.

Dampak yang mengganggu 

Komunikasi kuantum menjanjikan perlindungan data paling penting bagi pemerintah dan organisasi. Dalam keamanan nasional, hal ini menjadi alat yang sangat diperlukan, karena memastikan bahwa informasi rahasia, komunikasi militer, dan data infrastruktur penting tetap aman dari ancaman dunia maya. Tingkat keamanan yang tinggi ini memberikan perlindungan terhadap potensi serangan dari komputer kuantum yang dapat membahayakan sistem kriptografi tradisional.

Selain itu, internet kuantum dapat memfasilitasi transfer data dalam jumlah besar dalam jarak jauh, sehingga menjanjikan peningkatan eksponensial dalam kecepatan pemrosesan jaringan. Di sektor keuangan, perdagangan frekuensi tinggi dan analisis pasar waktu nyata memungkinkan pedagang mengambil keputusan dalam hitungan detik. Sementara itu, para astronom dapat menerima data real-time dari teleskop di seluruh dunia, sehingga menghasilkan pemahaman yang lebih mendalam tentang kosmos, sementara fisikawan partikel dapat menganalisis kumpulan data besar yang dihasilkan oleh akselerator partikel tanpa penundaan, sehingga mempercepat laju penemuan ilmiah.

Namun, kita juga harus mempertimbangkan potensi tantangan keamanan yang ditimbulkan oleh perangkat dan jaringan kuantum. Komputer kuantum, dengan kecepatan pemrosesan dan kekuatan komputasinya yang tak tertandingi, memiliki kemampuan untuk memecahkan sistem kriptografi tradisional yang mendukung keamanan dunia digital saat ini. Untuk mengatasi hal ini, pemerintah, organisasi, dan bisnis mungkin perlu berinvestasi dalam kriptografi pasca-kuantum. Transisi ke enkripsi aman kuantum bukanlah tugas yang mudah, karena memerlukan pembaruan seluruh infrastruktur digital.

Implikasi pemrosesan kuantum dalam industri komunikasi 

Implikasi yang lebih luas dari ketersediaan internet kuantum yang luas dapat mencakup:

• Pemerintah dan dunia usaha melakukan investasi besar dalam pengembangan dan pemeliharaan jaringan dan teknologi kuantum, sehingga memerlukan sumber daya keuangan dan perencanaan strategis yang signifikan.
• Pergeseran lanskap geopolitik seiring upaya negara-negara untuk mengamankan infrastruktur Internet kuantum mereka sendiri, menyebabkan meningkatnya persaingan dan kerja sama internasional di bidang teknologi kuantum.
• Individu dan organisasi mendapatkan akses terhadap alat komunikasi yang sangat aman dan pribadi, sehingga memungkinkan pertukaran rahasia namun juga meningkatkan kekhawatiran tentang potensi penyalahgunaan teknologi tersebut untuk tujuan terlarang.
• Industri perawatan kesehatan mengalami kemajuan dalam penelitian medis, penemuan obat, dan pengobatan yang dipersonalisasi.
• Peluang kerja baru di bidang terkait teknologi kuantum, mendorong permintaan akan profesional terampil dalam komputasi kuantum, kriptografi, dan keamanan jaringan.
• Kebutuhan energi perangkat dan jaringan kuantum berdampak pada konsumsi listrik, sehingga memerlukan pengembangan teknologi kuantum hemat energi.
• Peningkatan kerja sama internasional dalam penelitian dan standar kuantum yang memastikan kompatibilitas dan keamanan dalam Internet kuantum yang terhubung secara global.

Pertanyaan untuk dipertimbangkan

• Bagaimana lagi menurut Anda internet kuantum dan jaringan komunikasi kuantum pribadi akan menguntungkan publik? Atau industri swasta?
• Apakah Anda yakin komputasi klasik berbasis bit akan terus ada bahkan saat teknologi berbasis kuantum menggantikannya? Atau akankah kedua metode komputasi ada dalam keseimbangan tergantung pada kekuatan dan kelemahannya?