Menyambut Quantum Day: Mengenal Teknologi Kuantum dan Dampaknya di Masa Depan
Oleh Johanes Wijaya Susanto - Teknik Telekomunikasi, 2022
Editor M. Naufal Hafizh, S.S.
BANDUNG, itb.ac.id - Setiap 14 April, dunia merayakan World Quantum Day untuk meningkatkan kesadaran publik tentang ilmu dan teknologi kuantum. Tanggal tersebut merujuk referensi konstanta Planck, yakni 4,1356677脳105?15 eV, angka dasar dalam fisika kuantum. Dalam mengenal teknologi kuantum, Prof. Andriyan Bayu Suksmono, M.T., Ph.D., Guru Besar Sekolah Teknik Elektro dan Informatika 麻豆直播 (STEI 麻豆直播) turut menjelaskan mengenai teknologi kuantum serta penerapannya.
Apa itu Teknologi Kuantum?
Prof. Andriyan bercerita bahwa teknologi kuantum merupakan bagian dari perkembangan panjang teknologi informasi, yang mencakup penyimpanan, pengolahan, dan komunikasi dari informasi. Secara historis, teknologi komputasi telah berkembang dari metode manual, seperti penggunaan jari dan sempoa, menuju komputer mekanis, elektromekanis, hingga komputer elektronik modern yang digunakan saat ini.
Komputer modern pada umumnya bekerja berdasarkan model komputasi klasik, yang lebih dikenal sebagai mesin Turing. Model komputasi ini diperkenalkan oleh Alan Turing. Model ini menjadi dasar bagi komputer digital dalam menyelesaikan berbagai permasalahan dengan mengandalkan bit sebagai unit informasi. Berbeda dengan pendekatan klasik tersebut, komputasi kuantum memanfaatkan prinsip-prinsip dari fisika kuantum untuk memproses informasi. Pendekatan ini menghadirkan paradigma baru dalam komputasi. Metode perhitungan tidak hanya bergantung pada logika klasik, tetapi juga pada fenomena kuantum yang memungkinkan peningkatan performa secara signifikan. Komputasi kuantum memakai qubit (quantum bit) sebagai unit informasinya.
鈥淒alam beberapa kasus tertentu, komputasi kuantum mampu menyelesaikan permasalahan yang sangat kompleks jauh lebih cepat dibandingkan komputer klasik. Permasalahan yang sebelumnya membutuhkan waktu sangat lama untuk diselesaikan, berpotensi dipercepat sehingga penyelesaian masalah ini menjadi jauh lebih efisien,鈥 ujar Prof. Andriyan.
Penerapan Teknologi Kuantum
Komputasi kuantum adalah satu dari tiga bidang teknologi kuantum generasi baru鈥攄ua yang lainnya adalah komunikasi kuantum dan penginderaan kuantum (quantum sensing). Dua bidang terakhir ini bahkan lebih siap untuk diterapkan. Komputasi kuantum yang semakin berkembang memberikan ancaman baru terhadap keamanan data. Metode enkripsi klasik termasuk yang digunakan pada sistem keamanan saat ini (penyandian RSA, kurva eliptik) dan bahkan Bitcoin berisiko dapat dipecahkan oleh komputer kuantum di masa depan. Oleh karena itu, kriptografi kuantum dikembangkan dengan upaya menjaga keamanan tersebut.
Salah satu protokol kriptografi kuantum, yakni protokol BB84 yang dikembangkan oleh Charles H. Bennett dan Gilles Brassard. Protokol ini memungkinkan distribusi "kunci" yang aman karena proses penyadapan dapat terdeteksi secara langsung.
Melihat Teknologi Kuantum 10 Tahun ke Depan
Dalam lima hingga 10 tahun ke depan, teknologi kuantum diperkirakan mencapai titik yang membuat sistem enkripsi klasik berpotensi tidak lagi aman. Hal ini menjadi tantangan besar bagi sistem keamanan digital saat ini, sekaligus mendorong adopsi teknologi kriptografi pasca-kuantum sebagai solusi.
Namun, komputer kuantum tidak dirancang untuk menggantikan komputer klasik sepenuhnya. Sebaliknya, teknologi ini akan berfungsi sebagai unit pemrosesan khusus, mirip dengan GPU pada komputer modern, yang bekerja berdampingan dengan CPU untuk menangani permasalahan tertentu yang tidak dapat diselesaikan secara efisien oleh komputer klasik.
Dengan paradigma komputasi yang sangat berbeda, komputer kuantum membuka peluang baru dalam menyelesaikan berbagai persoalan kompleks yang sebelumnya sulit atau bahkan tidak mungkin dipecahkan. Oleh karena itu, dalam dekade mendatang, teknologi ini diperkirakan menjadi komponen penting dalam ekosistem komputasi modern.
Perkembangan Teknologi Kuantum di Indonesia
Perkembangan kuantum di Indonesia masih tahap awal, tetapi menunjukkan perkembangan yang cukup positif. Kuantum mulai dikenal di Indonesia di awal tahun 90-an. Saat itu, referensi terkait kuantum masih sangat sedikit. Seiring meningkatnya perhatian dunia terhadap komputasi kuantum, kini teknologi kuantum juga dikembangkan oleh perusahaan besar seperti IBM dan Google.
鈥淒i Indonesia sendiri, kolaborasi riset kuantum mulai dibentuk pada tahun 2022. Riset dilaksanakan oleh Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Telkom University, dan itb. Kolaborasi ini bertujuan untuk mengembangkan riset, membangun komunitas, serta menyebarkan pemahaman mengenai teknologi kuantum di Indonesia. 麻豆直播, saat ini sudah memiliki laboratorium kuantum untuk komputer kuantum 2 qubit yang berada di Labtek V,鈥 tuturnya.
Dari sisi riset, komunitas peneliti kuantum di Indonesia mulai terbentuk, meskipun jumlahnya masih terbatas. Beberapa penelitian dan publikasi telah dihasilkan, termasuk pengembangan algoritma kuantum dan sistem sederhana seperti komputer kuantum dengan jumlah qubit yang masih kecil. Selain itu, riset dilakukan pada bidang lain seperti quantum sensing, yang dinilai lebih realistis untuk dikembangkan dalam jangka pendek.
Hubungan Kuantum dengan Artificial Intelligence (AI)
Teknologi kuantum dan kecerdasan buatan (AI) pada dasarnya merupakan dua bidang yang berbeda, namun memiliki potensi besar untuk saling mendukung. Perkembangan terbaru menunjukkan adanya integrasi keduanya dalam konsep kuantum AI, yakni algoritma machine learning dijalankan menggunakan pendekatan komputasi kuantum untuk meningkatkan kecepatan dan efisiensi pemrosesan.
Dalam implementasinya, komputasi kuantum berpotensi mempercepat proses komputasi yang sangat kompleks, yang selama ini menjadi tantangan dalam pengembangan AI. Sistem AI modern seperti ChatGPT membutuhkan infrastruktur komputasi yang sangat besar, dengan ribuan hingga jutaan prosesor untuk memproses data dalam skala besar. Dengan hadirnya komputer kuantum yang lebih matang, kapasitas komputasi ini berpotensi dilampaui secara signifikan.
Pesan bagi yang Tertarik dengan Teknologi Kuantum
Prof. Andriyan berpesan kepada masyarakat dan mahasiswa yang tertarik dengan teknologi kuantum. 鈥Resource untuk belajar itu sudah banyak. Kalau untuk kita belajar quantum computing itu kalau saya melihatnya paling mudah itu ya learning by doing. Banyak tutorial yang bisa lakukan, ada algoritma yang bisa kita coba, bahkan dijalankan pada komputer kuantum,鈥 ujarnya.

.jpg)


