MAJALAH ICT – Jakarta. Sebuah tim internasional yang dipimpin oleh fisikawan dari Technical University of Munich (TUM), untuk pertama kalinya, secara eksperimental telah mengimplementasikan komunikasi kuantum aman dalam gelombang mikro dalam jaringan kuantum lokal. Arsitektur baru merupakan langkah penting dalam jalan menuju komputasi kuantum terdistribusi.
Sampai sekarang, tidak ada komputer kuantum universal di dunia. Tetapi untuk pertama kalinya, sebuah tim internasional yang dipimpin oleh fisikawan TUM, Rudolf Gross, Frank Deppe dan Kirill Fedorov telah berhasil mengimplementasikan komunikasi kuantum yang aman di jaringan lokal – melalui kabel superkonduktor 35 sentimeter.
“Dengan demikian kami telah meletakkan dasar untuk menerapkan sistem komunikasi kuantum dalam rentang gelombang mikro yang sangat penting,” kata Rudolf Gross, profesor fisika teknik di Universitas Teknik Munich dan direktur Walther-Meißner-Institute (WMI), tempat eksperimen ambil tempat. “Ini adalah tonggak sejarah. Ini menempatkan internet kuantum, berdasarkan sirkuit superkonduktor dan komunikasi gelombang mikro, dalam jangkauan lengan.”
Pekerjaan perintis bertahun-tahun
Para peneliti di WMI telah mempelopori propagasi gelombang mikro kuantum selama lebih dari satu dekade. Pertama, mereka harus membuktikan bahwa radiasi gelombang mikro bahkan memiliki sifat mekanik kuantum. Berbeda dengan cahaya tampak, ini sangat menantang dari sudut pandang teknis, karena energi rendah dari foton gelombang mikro.
Untuk menghilangkan gangguan, percobaan dilakukan pada suhu mendekati nol mutlak. Menggunakan perangkat pendingin khusus, fisikawan akhirnya berhasil menunjukkan prinsip keterjeratan dalam rentang microwave, prasyarat penting untuk komunikasi kuantum yang andal.
Protokol Wiretapping-proof menggunakan belitan
Pekerjaan fisikawan saat ini membawa mereka satu langkah lebih dekat ke aplikasi aktual: “Quantum Remote State Preparation,” sebagaimana mereka menyebut protokol komunikasi mereka. Status kuantum dapat diatur di lokasi yang jauh tanpa mengirim apa pun secara langsung.
Konsepnya dapat divisualisasikan sebagai berikut: Dua orang, sebut saja mereka Alice dan Bob, berada di dua tempat yang berbeda. Sementara sedikit adalah bagian terkecil dari informasi dalam informatika klasik, dalam komunikasi kuantum itu adalah keadaan kuantum.
Sekarang, jika Alice ingin mengirimi Bob informasi, keduanya diberikan bagian dari keadaan mekanika kuantum terjerat. Alice kemudian melakukan pengukuran di negara bagiannya dan mengirimkan hasilnya kepada Bob melalui cara klasik. Bob, pada gilirannya, melakukan operasi yang tergantung pada hasil pada bagiannya dari keadaan terjerat, sehingga memperoleh keadaan kuantum yang Alice ingin komunikasikan kepadanya.
Hasil pengukuran yang dikirimkan secara klasik tidak berguna bagi pihak ketiga mana pun karena mereka tidak akan memiliki status terjerat. Ini membuat komunikasi melalui protokol ini benar-benar kebal terhadap penyadapan.
Pengiriman informasi menggunakan gelombang terjepit
Para peneliti menggunakan keadaan microwave terjepit sebagai keadaan kuantum. Ini adalah manifestasi khusus dari gelombang elektromagnetik yang hanya dapat dijelaskan dengan mekanika kuantum.
Di sini, fluktuasi vakum gelombang ditekan dalam satu bidang dan diperkuat dalam bidang yang tegak lurus dengan bidang pertama. Dua keadaan terjepit seperti itu dapat digunakan untuk menghasilkan keadaan terjerat. Fisikawan mengembangkan teknik ini dan detail penting lainnya, seperti sirkuit kuantum superkonduktor, di Walther-Meißner-Institute di Garching.
Kabel kuantum tujuh meter yang didinginkan
Konsep baru ini dapat memicu perkembangan revolusioner. “Implementasi eksperimental komunikasi kuantum aman dalam domain gelombang mikro merupakan langkah penting menuju komputasi kuantum terdistribusi,” kata Frank Deppe, koordinator WMI dari proyek unggulan Eropa Quantum Microwave Communication and Sensing (QMiCS).
Fisikawan TUM juga percaya bahwa jarak yang jauh lebih jauh dimungkinkan antara komputer kuantum. Di sini, satu tantangan adalah mengembangkan dan mengukur beberapa meter kabel kuantum yang didinginkan. “Dalam konteks QMiCS, kami sudah berupaya memperluas jarak hingga tujuh meter,” kata Gross. “Ini menempatkan jaringan komputer kuantum superkonduktor dalam jangkauan.”
No comments:
Post a Comment