Ilmuwan China Mengirim Pesan Kuantum yang 'Tidak Bisa Dilacak' ke Luar Angkasa

BEIJING - Para peneliti di Universitas Sains dan Teknologi di China (USTC) pada tahun 2018 menemukan cara berbagi "kunci kuantum" secara rahasia antara satelit yang mengorbit dan stasiun bumi. Itu membuat hubungan antara satelit Micius China dan tiga situs darat yang berkomunikasi dengannya di Eropa dan Asia sejauh ini menjadi jaringan kuantum aman terbesar di dunia.

Tetapi alat kerahasiaan kuantum yang awalnya digunakan Micius memiliki beberapa kelemahan, yang mengharuskan para ilmuwan untuk mengembangkan bentuk enkripsi kuantum yang lebih canggih yang dikenal sebagai distribusi kunci kuantum yang tidak bergantung perangkat pengukuran (MDI-QKD). (Baca: Percepat Pembangunan Infrastruktur Komunikasi di Teras Indonesia)

Sekarang, para peneliti yang sama tersebut, untuk pertama kalinya, melakukan MDI-QKD secara nirkabel, di seluruh kota di China, tanpa melibatkan serat optik. Dan mereka bersiap untuk mengirim MDI-QKD ke Micius.

"Hasil dari kelompok China sangat menarik bagi komunitas komunikasi kuantum ," kata Daniel Oblak, seorang peneliti komunikasi kuantum di Universitas Calgary di Ontario dikutip Live Science.

Ini membuka pintu ke jaringan terenkripsi kuantum praktis yang mengandalkan satelit dan kabel serat optik yang bekerja bersama-sama, sesuatu yang tidak mungkin dilakukan dengan teknologi saat ini.

Setiap bit data aman yang pernah dikirim dari ponsel telah dikirimkan ke jarak yang sangat jauh dengan potensi peretas. Tetapi setiap pengintai yang mendengarkan mungkin tidak dapat memahami informasi itu karena hanya dapat diuraikan dengan kunci aman. (Baca juga: Berapa Banyak Spesies Mausia Purba yang Pernah Hidup di Bumi)

Sayangnya sistem tersebut rentan terhadap peretasan yang mengetahui kuncinya. Jadi pada 1980-an, para peneliti mengembangkan metode teoritis untuk menghasilkan kunci aman menggunakan mekanika kuantum.

Mereka menemukan bahwa kunci pengaman dapat dikodekan menjadi properti kuantum dari masing-masing partikel. Keuntungan dari "distribusi kunci kuantum" (QKD) ini adalah bahwa fisika kuantum mendikte tindakan peretasan ini. Jadi setiap mata-mata yang mencoba mencegat kunci kuantum dapat segera dideteksi.

Jadi para peneliti mengembangkan MDI-QKD, sebagai solusi sederhana. Dalam MDI-QKD, pengirim dan penerima pesan mengirim foton kunci kuantum mereka pada saat yang sama (serta umpan) ke pihak ketiga. Setiap foton berisi satu bit informasi: satu atau nol. Pihak ketiga tidak dapat membaca informasi yang disampaikan oleh foton. (Baca juga: Bunglon Terkecil di Dunia Ditemukan di Hutan Madagaskar)

Wolfgang Tittel pakar komunikasi kuantum dengan QuTech mengatakan, kunci kuantum aman dan tidak ada cara bagi peretas untuk mengetahui apa itu. Tetapi MDI-QKD memiliki tantangannya sendiri karena mengharuskan kedua foton tiba di relai pada waktu yang persis sama.

"Kami menemukan bahwa ini sulit karena perubahan suhu perangkat dapat mengacaukan pengaturan waktu," katanya. Dan itu menggunakan kabel serat optik khusus. Mengirim foton melalui udara membutuhkan perhitungan turbulensi atmosfer, yang membuat waktu semakin tidak dapat diprediksi.

Mendapatkan MDI-QKD ke luar angkasa akan membutuhkan lebih banyak pemecahan masalah, termasuk algoritma yang lebih baik yang dapat memperhitungkan jarak yang lebih jauh. (Baca juga: 74 Ekor Badak Jawa yang Tersisa Rayakan Hari Badak Sedunia)

Sebuah target bergerak mengubah perilaku foton dengan cara yang harus diperhitungkan dengan sangat tepat untuk memahami sinyalnya. Tittel mengatakan bahwa gerakan satelit membuat MDI-QKD "sangat sulit", tetapi masuk akal jika tim USTC mungkin melakukannya.