Para peneliti telah berhasil melakukan teleportasi kuantum – transfer keadaan kuantum secara instan – melalui kabel serat optik aktif sepanjang lebih dari 30 kilometer yang membawa lalu lintas internet reguler. Terobosan ini, yang diterbitkan di Optica pada bulan Desember 2024, menunjukkan jalan menuju integrasi komunikasi kuantum ke dalam infrastruktur yang ada.
Mengapa Ini Penting
Teleportasi kuantum bukanlah tentang memancarkan orang atau data seperti yang digambarkan dalam fiksi ilmiah. Sebaliknya, ini tentang mentransfer keadaan partikel kuantum. Hal ini penting karena beberapa alasan:
- Komunikasi Aman: Jaringan kuantum menawarkan enkripsi yang secara teoritis tidak dapat dipecahkan.
- Komputasi Terdistribusi: Menghubungkan komputer kuantum memungkinkan pemrosesan yang jauh lebih cepat.
- Penginderaan Tingkat Lanjut: Pengukuran kuantum yang tepat dapat merevolusi bidang seperti kedokteran dan ilmu material.
Kuncinya adalah hal ini dilakukan menggunakan jalur internet dunia nyata, bukan pengaturan laboratorium yang terisolasi. Upaya sebelumnya terbatas pada lingkungan terkendali atau simulasi.
Tantangan Teleportasi Dunia Nyata
Hambatan utamanya adalah dekoherensi – kecenderungan keadaan kuantum untuk runtuh menjadi informasi klasik karena campur tangan lingkungan. Bayangkan keadaan kuantum yang rumit sebagai informasi rapuh yang mudah dihancurkan bahkan oleh gangguan sekecil apa pun. Mengirimkannya melalui kabel serat optik yang dipenuhi miliaran sinyal lainnya (transaksi bank, video, email) seperti mencoba berbisik di tengah badai.
Prem Kumar dari Universitas Northwestern dan timnya mengatasi hal ini dengan:
- Pemilihan Panjang Gelombang Strategis: Memilih frekuensi cahaya tertentu untuk meminimalkan hamburan dan interferensi.
- Pembatasan Saluran: Mengontrol jalur foton dengan hati-hati untuk mengurangi interaksi yang tidak diinginkan.
Seperti yang dijelaskan Kumar, “Kami dengan cermat mempelajari bagaimana cahaya tersebar dan menempatkan foton kami pada titik yang bijaksana di mana mekanisme hamburan tersebut diminimalkan.”
Cara Kerja (Sederhana)
Teleportasi kuantum tidak melibatkan pergerakan partikel sebenarnya. Sebaliknya, ia memanfaatkan keterikatan kuantum – hubungan yang menyeramkan antara dua partikel, berapa pun jaraknya.
- Keadaan partikel asli diukur, menghancurkan partikel aslinya.
- Pengukuran tersebut dikirim (secara klasik) ke pihak penerima.
- Partikel pasangan yang terjerat kemudian dipaksa ke keadaan yang sama.
Ini bukanlah perjalanan yang lebih cepat dari cahaya; informasi masih bergerak dengan kecepatan cahaya. Namun, ini memungkinkan transfer status yang aman dan instan.
Masa Depan Jaringan Kuantum
Eksperimen ini merupakan langkah besar menuju internet kuantum. Implikasinya adalah kita tidak perlu merombak infrastruktur yang ada untuk membangun jaringan kuantum. Komunikasi kuantum dan klasik dapat hidup berdampingan pada jalur serat yang sama jika panjang gelombang dikelola dengan benar.
“Banyak orang telah lama berasumsi bahwa tidak ada orang yang akan membangun infrastruktur khusus untuk mengirimkan partikel cahaya. Jika kita memilih panjang gelombang dengan tepat, kita tidak perlu membangun infrastruktur baru. Komunikasi klasik dan komunikasi kuantum dapat hidup berdampingan.” – Prem Kumar
Hal ini menjadikan internet kuantum praktis jauh lebih mudah dicapai, sehingga mempercepat pengembangan teknologi yang mengandalkan konektivitas kuantum. Penelitian ini menunjukkan bahwa internet kuantum bukan lagi mimpi yang jauh, melainkan kenyataan yang semakin dekat.
