Quantum Network Siap Gantikan Internet, Seberapa Hebat?

Teknologi informasi di dunia terus berkembang, namun salah satu inovasi yang paling dinantikan dalam beberapa tahun terakhir adalah jaringan kuantum (quantum network). Berbeda dari jaringan internet yang kita gunakan sehari-hari, jaringan kuantum memungkinkan pengguna di berbagai lokasi berbagi qubit yang saling terjerat (entangled). Kemampuan ini bukan sekadar peningkatan kecepatan, tetapi juga revolusi besar dalam hal keamanan komunikasi dan komputasi.

Jika terealisasi secara penuh, jaringan kuantum bukan hanya memperkuat sistem keamanan digital global, tetapi juga menghadirkan model komunikasi baru—misalnya menghasilkan kunci kriptografi bersama secara instan dan mustahil diretas. Bahkan, teknologi ini memungkinkan pengguna mengakses komputer kuantum pihak ketiga melalui cloud tanpa harus membagikan data sensitif atau kode berharga mereka. Dengan kata lain, jaringan kuantum bisa menjadi masa depan internet generasi baru.

 
Apa Itu Jaringan Kuantum dan Mengapa Disebut Revolusioner?

Banyak orang bertanya-tanya, bagaimana mungkin jaringan kuantum mampu melakukan “keajaiban” yang tidak bisa dilakukan internet biasa?

Kuncinya ada pada mekanika kuantum. Berbeda dari jaringan konvensional yang mengandalkan bit biner (0 dan 1), jaringan kuantum mengandalkan qubit—unit data yang memanfaatkan fenomena kuantum seperti:

• Superposisi: satu qubit dapat berada dalam banyak keadaan sekaligus sebelum diukur.
• No-cloning: qubit tidak dapat digandakan atau disalin, sehingga mempersulit peretas untuk melakukan intercept.
• Entanglement: dua qubit bisa saling terhubung meskipun terpisah sangat jauh; perubahan pada salah satunya langsung memengaruhi yang lain.

Fenomena entanglement inilah yang membuat jaringan kuantum sangat aman. Ketika seseorang mencoba menyadap atau mengukur qubit, gangguan pada sistem akan langsung terdeteksi karena qubit akan berubah keadaannya. Dengan demikian, pembobolan komunikasi dapat diketahui secara instan, sesuatu yang mustahil pada jaringan konvensional.

Kesadaran global terhadap potensi jaringan kuantum semakin meningkat sejak Alain Aspect, John Clauser, dan Anton Zeilinger memenangkan Nobel Fisika 2022 berkat eksperimen mereka dalam membuktikan pelanggaran ketaksamaan Bell dan mengonfirmasi keberadaan keterikatan kuantum. Penemuan tersebut membuka jalan untuk penerapan nyata jaringan kuantum.

 
Perlombaan Menguasai Jaringan Kuantum — China, Barat, dan Dunia

Perkembangan jaringan kuantum kini menjadi medan kompetisi internasional. Sampai saat ini, China memimpin dalam implementasi jaringan kuantum skala besar.

Prestasi China dalam jaringan kuantum
Beberapa pencapaian utamanya antara lain:

• 2016 — peluncuran satelit QUESS (Mozi/Micius), yang berhasil melakukan Quantum Key Distribution (QKD) dengan dua stasiun bumi berjarak 2.600 km.
• 2017 — penyelesaian jaringan QKD serat optik Beijing–Shanghai.
• 2021 — pembangunan jaringan komunikasi kuantum terintegrasi pertama di dunia dengan jarak distribusi kunci 4.600 km.

Pengembangan tersebut bukan proses instan. Selama bertahun-tahun, para ilmuwan China menguji dan meningkatkan performa jaringan untuk mempercepat proses QKD dan menekan tingkat error. Hasilnya luar biasa: kecepatan pembangkitan kunci kuantum meningkat hingga 47,8 kilobit per detik, sekitar 40 kali lebih cepat daripada generasi sebelumnya.

Selain itu, penggunaan twin-field QKD (TF-QKD) berhasil menembus batas 500 km untuk jaringan QKD berbasis darat — pencapaian teknis yang sebelumnya dianggap mustahil.

Pada Maret 2023, Jianwei Pan kembali mengumumkan rencana pengembangan jaringan komunikasi kuantum berbasis satelit orbit rendah dan orbit menengah untuk menciptakan jaringan kuantum berskala nasional.

Bagaimana dengan negara-negara Barat?

Negara-negara Barat tidak ingin tertinggal. Beberapa langkah strategis sedang ditempuh:

• ESA (European Space Agency) mengembangkan jaringan enkripsi satelit berbasis teknologi kuantum.
• 2021 — Amerika Serikat, Inggris, Jepang, Kanada, Italia, Belgia, dan Austria menandatangani Federated Quantum System (FQS) sebagai proyek kolaborasi jaringan kuantum global.
• Kolaborasi ini juga melibatkan perusahaan raksasa seperti BT, Northrop Grumman, Sumitomo, Leonardo, dan QTL.

Masa depan keamanan dan komunikasi global semakin jelas: negara yang pertama menguasai jaringan kuantum dapat menguasai fondasi keamanan digital dunia.

 
Aplikasi Jaringan Kuantum — Bukan Sekadar Kecepatan, Tetapi Keamanan Absolut

Teknologi jaringan kuantum bukan hanya inovasi futuristik tanpa arah. Seiring meningkatnya kemampuan komunikasi dan komputasi kuantum, beberapa aplikasi nyata mulai muncul.

Dua di antaranya telah disorot oleh NIST Physical Measurements Laboratory:

1. Kriptografi Kuantum
   Sektor cyber security adalah bidang yang terkena dampak langsung dari jaringan kuantum. Keamanannya jauh lebih unggul dibanding kriptografi konvensional.

   Aplikasi kriptografi kuantum mencakup:

   • pembangkitan angka acak independen (mustahil diprediksi),
   • kriptografi berbasis lokasi (validasi identitas berdasarkan posisi fisik),
   • perhitungan dua pihak yang adil (tidak bisa dimanipulasi oleh salah satu pihak).

   Dengan meningkatnya ancaman siber, ransomware, dan spionase digital, teknologi ini dapat menjadi benteng baru pertahanan digital.

2. Jaringan Sensor Kuantum
   Sensor kuantum terdistribusi mampu mengukur:

   • medan listrik,
   • medan magnet,
   • perubahan suhu, dengan presisi yang sangat tinggi.

   Teknologi ini membuka pintu untuk:

   • penerbangan dan navigasi tanpa GPS,
   • deteksi awal fenomena alam,
   • pemantauan industri tingkat mikroskopis,
   • riset medis dan farmasi generasi terbaru.
      

Bagaimana Masa Depan Jaringan Kuantum?

Masa depan jaringan kuantum bukan sekadar kemungkinan—melainkan keniscayaan. Dalam beberapa dekade mendatang, model komunikasi global akan berubah secara mendasar.

Walaupun prinsip kerjanya berbeda, arsitektur jaringan kuantum nantinya akan mirip dengan jaringan internet saat ini:

• node dengan prosesor kuantum,
• jalur serat optik,
• quantum switches untuk mengarahkan lalu lintas data.

Pada fase awal, jaringan kuantum kemungkinan dimiliki oleh pihak-pihak dengan sumber daya besar, seperti:

• pemerintah,
• perusahaan teknologi,
• operator telekomunikasi,
• lembaga keuangan,
• industri pertahanan.

Namun, tidak bisa dipungkiri, teknologi ini juga berpotensi disalahgunakan. TU Delft memperingatkan bahwa organisasi kriminal dan kelompok teroris dapat memanfaatkan jaringan kuantum untuk aktivitas ilegal jika regulasi global tidak dikembangkan.

Namun pada akhirnya, perkembangan jaringan kuantum akan menuju tahapan yang lebih inklusif.

“Seiring waktu, jaringan kuantum akan berkembang menjadi internet kuantum penuh dengan bandwidth lebih tinggi. Layanan komunikasi kuantum komersial akan semakin tersedia dan terjangkau, dan kita akan memiliki internet kuantum yang hidup berdampingan dengan internet klasik.”

Dengan kata lain, internet seperti yang kita kenal hari ini akan berevolusi — bukan hilang, tetapi memiliki “saudara baru” yang jauh lebih aman dan canggih.

Jaringan kuantum bukan sekadar lompatan teknologi, tetapi awal dari era baru komunikasi dan keamanan digital. Dari satelit QUESS hingga kolaborasi internasional FQS, perlombaan jaringan kuantum menunjukkan bahwa dunia sedang memasuki fase transformasi besar. Jika internet mengubah cara manusia terhubung, maka internet kuantum akan mengubah cara manusia mempercayai informasi.