Teknologi Disruptif Canggih Quantum Internet

Teknologi Disruptif Canggih Quantum Internet, Membangun internet Quantum adalah ambisi utama bagi banyak negara di seluruh dunia, terobosan semacam itu akan memberi mereka keunggulan kompetitif dalam teknologi disruptif yang menjanjikan, dan membuka dunia baru inovasi dan kemungkinan tak terbatas.

Baru-baru ini, Departemen Energi AS (DoE) menerbitkan cetak biru pertama dari jenisnya, meletakkan strategi langkah demi langkah untuk mewujudkan impian internet Quantum. Tujuan utamanya adalah membuatnya tahan terhadap peretasan cyber apa pun. Ini akan “mengubah seluruh cara hidup kita,” kata Departemen Energi. Hampir $ 625 juta dana federal diharapkan akan dialokasikan untuk proyek tersebut.

Internet Quantum akan dapat mengirimkan data dalam jumlah besar melintasi jarak yang sangat jauh dengan kecepatan yang melebihi kecepatan cahaya. Anda bisa membayangkan semua aplikasi yang bisa mendapatkan keuntungan dari kecepatan seperti itu.

Data komputer tradisional dikodekan dalam angka nol atau satu. Informasi Quantum ditumpangkan dalam angka nol dan satu secara bersamaan. Akademisi, peneliti, dan profesional TI perlu membuat perangkat untuk infrastruktur internet Quantum termasuk: router Quantum, repeater, gateway, hub, dan alat Quantum lainnya. Industri baru akan lahir berdasarkan gagasan internet Quantum yang ada secara paralel dengan ekosistem perusahaan saat ini yang kita miliki di internet biasa.

“Internet tradisional”, demikian sebutan internet biasa, akan tetap ada. Diharapkan bahwa organisasi besar akan bergantung pada internet Quantum untuk melindungi data, tetapi konsumen individu akan terus menggunakan internet klasik.

Para ahli memperkirakan bahwa sektor keuangan akan mendapat manfaat dari internet kuantum untuk mengamankan transaksi online. Sektor kesehatan dan sektor publik juga diharapkan melihat manfaatnya. Selain memberikan pengalaman internet yang lebih cepat dan lebih aman, komputasi kuantum akan memposisikan organisasi dengan lebih baik untuk memecahkan masalah yang kompleks, seperti manajemen rantai pasokan. Selain itu, ia akan mempercepat pertukaran data dalam jumlah besar, dan melakukan eksperimen penginderaan skala besar dalam astronomi, penemuan material.

Namun pertama-tama, mari Searchwarp jelaskan beberapa istilah dasar dunia kuantum: Komputasi kuantum adalah bidang studi yang berfokus pada pengembangan teknologi komputer berdasarkan prinsip-prinsip teori kuantum. Komputer kuantum, mengikuti hukum fisika kuantum, akan memperoleh kekuatan pemrosesan yang sangat besar melalui kemampuan untuk berada di banyak status, dan untuk melakukan tugas menggunakan semua permutasi yang mungkin secara bersamaan.

Perbandingan Komputasi Klasik dan Quantum

Komputasi klasik, pada level tertinggi, bergantung pada prinsip-prinsip yang diungkapkan oleh cabang matematika yang disebut aljabar Boolean. Data harus diproses dalam status biner eksklusif pada titik waktu atau bit mana pun. Sementara waktu yang dibutuhkan setiap transistor atau kapasitor dalam 0 atau 1 sebelum beralih status sekarang dapat diukur dalam sepersejuta detik, masih ada batasan seberapa cepat perangkat ini dapat dibuat untuk beralih status. Saat kita maju ke sirkuit yang lebih kecil dan lebih cepat, kita mulai mencapai batas fisik material dan ambang batas penerapan hukum fisika klasik. Di luar ini, dunia Quantum mengambil alih.

Dalam komputer Quantum, sejumlah partikel unsur seperti elektron atau foton dapat digunakan dengan muatan atau polarisasinya yang bertindak sebagai representasi dari 0 dan / atau 1. Masing-masing partikel ini dikenal sebagai bit Quantum, atau qubit, sifat dan perilaku partikel-partikel ini membentuk dasar komputasi Quantum.

Quantum Superposisi dan Entanglement

Dua aspek fisika kuantum yang paling relevan adalah prinsip superposisi dan Entanglement.

• Superposisi : Pikirkan qubit sebagai elektron dalam medan magnet. Spin elektron dapat berupa sejajar dengan medan, yang dikenal sebagai keadaan spin-up, atau berlawanan dengan medan, yang dikenal sebagai keadaan spin-down. Menurut hukum kuantum, partikel memasuki superposisi keadaan, di mana ia berperilaku seolah-olah berada di kedua keadaan secara bersamaan. Setiap qubit yang digunakan dapat mengambil superposisi 0 dan 1.
• Entanglement : Partikel yang telah berinteraksi di beberapa titik mempertahankan jenis koneksi dan dapat terjerat satu sama lain secara berpasangan, dalam proses yang dikenal sebagai korelasi. Mengetahui keadaan spin dari satu partikel terjerat – atas atau bawah – memungkinkan seseorang mengetahui bahwa putaran pasangannya berada pada arah yang berlawanan. Keterikatan kuantum memungkinkan qubit yang dipisahkan oleh jarak yang luar biasa untuk berinteraksi satu sama lain secara instan (tidak terbatas pada kecepatan cahaya). Tidak peduli seberapa jauh jarak antara partikel yang berkorelasi, mereka akan tetap terjerat selama mereka terisolasi.

Secara keseluruhan, superposisi dan keterjeratan kuantum menciptakan daya komputasi yang sangat ditingkatkan. Di mana register 2-bit di komputer biasa hanya dapat menyimpan satu dari empat konfigurasi biner (00, 01, 10, atau 11) pada waktu tertentu, register 2-qubit di komputer kuantum dapat menyimpan keempat angka secara bersamaan, karena setiap qubit mewakili dua nilai. Jika lebih banyak qubit ditambahkan, peningkatan kapasitas diperluas secara eksponensial.

Baca Juga : 5 Panduan Utama Memilih Paket Kuota Keluarga

Apa itu Quantum Internet ?

Internet kuantum adalah jaringan yang memungkinkan perangkat kuantum bertukar beberapa informasi dalam lingkungan yang memanfaatkan hukum ganjil mekanika kuantum. Secara teori, ini akan memberikan kemampuan internet kuantum yang belum pernah ada sebelumnya yang tidak mungkin dilakukan dengan aplikasi web saat ini.

Di dunia kuantum, data dapat dikodekan dalam status qubit, yang dapat dibuat dalam perangkat kuantum seperti komputer kuantum atau prosesor kuantum. Dan internet kuantum, dalam istilah sederhana, akan melibatkan pengiriman qubit melalui jaringan beberapa perangkat kuantum yang terpisah secara fisik. Yang terpenting, semua ini akan terjadi berkat sifat liar yang unik untuk keadaan kuantum.

Itu mungkin terdengar mirip dengan internet standar. Tetapi mengirim qubit ke sekitar melalui saluran kuantum, daripada saluran klasik, secara efektif berarti meningkatkan perilaku partikel ketika diambil pada skala terkecilnya – yang disebut “status kuantum”.

Tidak mengherankan, qubit tidak dapat digunakan untuk mengirim jenis data yang kita kenal, seperti email dan pesan WhatsApp. Tetapi perilaku aneh qubit membuka peluang besar di aplikasi lain yang lebih khusus.

Komunikasi Quantum

Salah satu jalan paling menarik yang dijelajahi para peneliti, dipersenjatai dengan qubit, adalah keamanan komunikasi.

Keamanan Quantum membawa kita pada konsep kriptografi Quantum yang menggunakan fisika untuk mengembangkan sistem kriptografi yang sepenuhnya aman dari gangguan tanpa sepengetahuan pengirim atau penerima pesan.

Pada dasarnya, kriptografi kuantum didasarkan pada penggunaan partikel / gelombang cahaya individu (foton) dan properti kuantum intrinsiknya untuk mengembangkan sistem kriptografi yang tidak dapat dipecahkan (karena tidak mungkin untuk mengukur status kuantum dari sistem apa pun tanpa mengganggu sistem itu.)

Kriptografi kuantum menggunakan foton untuk mengirimkan kunci. Setelah kunci dikirim, pengkodean dan pengkodean menggunakan metode kunci rahasia normal dapat dilakukan. Tapi bagaimana foton menjadi kunci? Bagaimana Anda melampirkan informasi ke putaran foton?

Di sinilah kode biner berperan. Setiap jenis putaran foton mewakili satu bagian informasi – biasanya 1 atau 0, untuk kode biner. Kode ini menggunakan string 1 dan 0 untuk membuat pesan yang koheren. Misalnya, 11100100110 bisa sesuai dengan h-e-l-l-o. Jadi kode biner dapat ditetapkan ke setiap foton – misalnya, foton yang memiliki putaran vertikal (|) dapat diberi nilai 1.

Enkripsi reguler non-kuantum dapat bekerja dalam berbagai cara, tetapi umumnya pesan diacak dan hanya dapat diuraikan menggunakan kunci rahasia. Triknya adalah memastikan bahwa siapa pun yang Anda coba sembunyikan dari komunikasi Anda tidak mendapatkan kunci rahasia Anda. Tetapi teknik enkripsi semacam itu memiliki kerentanannya sendiri.

Baca Juga : These Communication Apps are the Most Downloaded Today

Produk tertentu – disebut kunci lemah – kebetulan lebih mudah difaktorkan daripada yang lain. Selain itu, Hukum Moore terus meningkatkan kekuatan pemrosesan komputer kita. Yang lebih penting lagi, ahli matematika terus mengembangkan algoritme baru yang memungkinkan faktorisasi kunci rahasia lebih mudah.

Kriptografi kuantum menghindari semua masalah ini. Di sini, kuncinya dienkripsi menjadi serangkaian foton yang melewati antara dua pihak yang mencoba berbagi informasi rahasia. Prinsip Ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa musuh tidak dapat melihat foton ini tanpa mengubah atau menghancurkannya.