Teleport Ilmu Pengetahuan Cina Telah Memimpin Dalam Perlombaan Kuantum

News Portals: 21:00 WIB

Cina telah menjadi negara pertama yang mengirim kunci kuantum, enkripsi yang sangat kompleks dari satelit ke basis di Bumi dan untuk mentransilasikan partikel cahaya dengan cara lain.

Prestasi tersebut merupakan 2 terobosan besar dalam upaya menciptakan jaringan komunikasi global yang tidak terkendali.

2 eksperimen itu menandai selesainya tujuan kedua dan ketiga dari 3 tujuan utama Micius, satelit komunikasi kuantum pertama di dunia yang diluncurkan Cina tahun lalu.

Tujuan pertama untuk mengirim partikel cahaya terjerat lebih jauh dari sebelumnya dicapai pada bulan Juni. Keterikatan adalah fenomena di mana 2 atau lebih partikel saling mempengaruhi secara bersamaan terlepas dari jarak. Partikel yang diliputi tidak dapat dijelaskan secara independen satu sama lain.

Bai Chunli, seorang presiden Akademi Ilmu Pengetahuan Cina mengatakan bahwa Cina sekarang adalah pemimpin dunia dalam teknologi komunikasi kuantum dan bekerja dengan ilmuwan dari Austria, Jerman dan Italia. Dia mengatakan Micius akan terus melakukan eksperimen sampai masa pakainya diharapkan berakhir tahun depan.

"Trio eksperimen kuantum akan menjadi pusat bagi setiap dunia kuantum berbasis satelit," Karl Ziemelis, kepala editor ilmu fisika di majalah Nature, mengatakan dalam sebuah wawancara video. Majalah tersebut menerbitkan 2 artikel tentang terobosan Cina pada hari Kamis.

"Mereka adalah wasiat untuk investasi Cina dan upaya signifikan dalam ilmu fisika ... dan mendorong penelitian dalam teknologi komunikasi kuantum praktis ke ketinggian astronomis semacam itu."

Semua data pribadi dari rekening bank hingga gambar media sosial dilindungi oleh "kunci" yang merupakan kode matematis yang sangat rumit yang ditransmisikan antara pengguna dan perusahaan. Namun, kode ini dapat dimanfaatkan jika hacker "menguping" pada tombol ini selama transmisi.

Kunci kuantum menggunakan fisika kuantum daripada matematika untuk mengenkripsi data, membuat mereka tidak mungkin untuk di hack oleh komputer konvensional. Mereka juga memiliki kemampuan untuk mengingatkan pihak berwenang saat seseorang mencoba menguping, kata Pan Jianwei, seorang akademisi dengan Akademi Ilmu Pengetahuan Cina dan fisikawan utama di belakang Micius.

"Ini akan memiliki aplikasi utama di bidang pemerintah, militer, keuangan, energi dan bidang lainnya di mana keamanan sangat penting," tambahnya. Namun, mendistribusikan kunci kuantum sulit dilakukan karena mengirimkannya melalui jarak jauh melalui serat optik atau pada siang hari menghasilkan kehilangan sinyal atau gangguan besar.

Dalam percobaan kunci kuantum terbaru, foton foton Micius, partikel cahaya individu, dan menciptakan hubungan optik dengan stasiun observatorium di Xinglong, provinsi Hebei. Ketika link di 1.200 kilometer, para ilmuwan menemukan bahwa efisiensi distribusi kuantum antara keduanya meningkat 100 kuintillion kali (1 diikuti 20 angka nol) dibandingkan dengan serat optik dengan panjang yang sama.

Micius memproduksi dan mentransmisikan sekitar 300.000 bit kunci kuantum selama percobaan. Salah satu penggunaan praktis untuk kunci ini adalah membuat enkripsi lanjutan yang tidak memungkinkan dilakukan komputer dengan "kekuatan kasar", sebuah metode di mana komputer menebak semua kemungkinan kombinasi kode akses.

"Kombinasikan semua kekuatan komputasi dunia yaitu sekitar 2 sampai kekuatan 80 sampai 100, masih butuh waktu bertahun-tahun untuk menebak kombinasi yang benar," kata Pan.

Eksperimen kedua adalah tentang salah satu misteri terbesar mekanika kuantum yang dikenal sebagai teleportasi kuantum, kata Ziemelis. Dalam percobaan tersebut, ilmuwan Cina telah "dengan saksama" memindahkan foton di Bumi ke Micius di luar angkasa tanpa memerlukan objek itu sendiri untuk bergerak.

"Efeknya seperti teleporter Star Trek," kata Pan. Ia bekerja dengan mendekonstruksi foton di Bumi, kemudian mengirimkan informasi kuantum yang diekstraksi ke receiver Micius melalui tautan yang terjerat. Kemudian sebuah foton terjerat di ruang download informasi dan mengambil identitas lengkap dari aslinya.

Percobaan ini akan memiliki nilai penelitian teoritis yang hebat dalam ilmu kuantum serta membangun jaringan kuantum internet dan komputasi skala besar. Namun para ilmuwan masih berabad-abad jauh dari membangun teleporter yang mampu mentransfer sesuatu secara biologis kompleks seperti manusia, kata Pan.

Cina juga berencana untuk membangun jaringan komunikasi kuantum global pertama di dunia pada tahun 2030. Ini akan terdiri dari 3 orbit orbit dan orbit satelit kuantum orbit rendah yang menghubungkan belasan stasiun dan jaringan berbasis darat.

"Tapi jumlah satelit terakhir bergantung pada penggunaan dan kebutuhan pasarnya," kata Pan, menambahkan bahwa ada banyak rintangan besar yang bisa diatasi seperti mendistribusikan kunci kuantum melintasi benua pada siang hari. Prestasi terakhir ini pertama kali diraih oleh Cina pada bulan Juli ketika Micius bersinar 1 lebih dari 53 kilometer di siang hari.

AS dan Jepang juga memiliki rencana untuk komunikasi kuantum. Jepang meluncurkan sebuah microsatellite bernama SOCRATES pada tahun 2014 dan melakukan uji coba kuantum sendiri pada bulan Juli. Namun Micius adalah satelit serbaguna yang jauh lebih besar yang mampu melakukan eksperimen yang berbeda dan lebih berhasil. "Cina akan memimpin perlombaan ruang kuantum untuk 5 tahun ke depan," kata Pan. "Tapi dunia juga cepat menyusul."