Jakarta, mahkota-news.com – Para peneliti bersama startup kuantum Qunnect dan perusahaan jaringan Cisco berhasil menghubungkan tiga node di New York lewat kabel fiber optik yang sudah ada, menggunakan sinyal kuantum berupa foton. Informasi dibawa oleh qubit yang terjerat (entangled).

Dengan mendistribusikan dan menukar entanglement antar sinyal, tim ini efektif membentuk jaringan kuantum kecil.

Uji coba ini melanjutkan riset tahun 2023, saat tim yang sama menghubungkan dua node antara Brooklyn dan Manhattan.

Penambahan node ketiga membuktikan infrastruktur fisik yang ada bisa dipakai untuk membuat sesuatu yang mendekati jaringan kuantum sejati.

Temuan ini dipublikasikan 17 Februari di basis data preprint arXiv.

Cara Kerja: Hub-and-Spoke dan Entanglement Swapping

Node ketiga berfungsi sebagai hub perantara untuk melakukan entanglement swapping dan routing.

Ini mengubah dua jalur terpisah menjadi jaringan multi-node kecil yang bisa mendistribusikan entanglement ke pasangan berbeda sesuai permintaan. Jadi lebih mirip jaringan, bukan sekadar satu garis.

Javad Shabani, direktur Center for Quantum Information Physics NYU, menyebut Manhattan sangat padat: “Semuanya dalam jarak lima atau enam mil, dan Anda bisa menemukan ratusan institusi keuangan dalam radius sangat kecil.”

Kepadatan infrastruktur dan pengguna ini membuat kota tersebut berpotensi jadi tempat pertama terbentuknya internet kuantum.

Kenapa Disebut ‘Tak Bisa Diretas’

Internet kuantum dianggap “unhackable” berkat device-independent quantum key distribution (DI-QKD).

Kunci kriptografi dikodekan dalam keadaan kuantum partikel seperti foton.

Keadaan kuantum tidak bisa disalin, dan mengukurnya akan mengganggu — jadi penyadapan sulit dilakukan dan mudah terdeteksi.

Informasi bergerak lewat foton, tapi foton mudah hilang di fiber. Noise dari lingkungan juga mengacak keadaannya, sehingga transfer data terbatas pada jarak sangat pendek.

Terobosan: Entanglement Swapping di Jaringan Kota

Untuk memperluas jangkauan, tim membuat jaringan hub-and-spoke: satu hub perantara dengan dua spoke di ujung. Qunnect membuat node sederhana di Brooklyn dan menghasilkan pasangan foton yang terjerat. Foton ini mengalir lewat 8–10 km kabel fiber komersial ke hub pusat di fasilitas QTD Systems, Lower Manhattan.

Terobosan kunci adalah entanglement swapping — proses membuat partikel yang belum pernah berinteraksi menjadi terjerat. Ini penting untuk menyusun koneksi pendek menjadi jaringan lebih besar.

Proses ini memakai teleportasi kuantum: bukan data yang di-teleport, tapi keadaan entanglement itu sendiri.

Swapping terjadi di pusat QTD memakai detektor kriogenik — detektor foton ultra-sensitif yang didinginkan ke suhu sangat rendah untuk mendeteksi foton tunggal.

Detektor ini mengukur foton dan menghubungkan pasangan yang belum pernah berinteraksi. Hasilnya: entanglement lintas kota antara sumber di ujung.

Mengatasi Titik Lemah Internet Konvensional

Transfer data konvensional rentan disadap. Internet kuantum mengatasi ini karena penyadapan akan mengganggu foton, sehingga langsung ketahuan.

Eksperimen ini membuktikan link kuantum skala metropolitan bisa jalan di fiber telekomunikasi aktif.

Tim mengatasi masalah pelemahan foton, suhu ekstrem, dan getaran yang bisa merusak entanglement.

Desain hub-and-spoke juga menjawab soal skalabilitas. Peralatan kriogenik yang rumit dipusatkan di satu hub.

Jadi tiap node tidak perlu pendingin mahal dan boros daya, sehingga jaringan bisa diperluas tanpa biaya membengkak.

Potensi Aplikasi Jangka Pendek & Panjang

Dalam jangka pendek, demonstrasi ini membuka jalan bagi QKD — berbagi kunci enkripsi yang tak bisa diretas untuk melindungi data sensitif perbankan, pemerintah, atau kesehatan.

Jangka panjang, ini langkah menuju komputasi kuantum terdistribusi: menghubungkan banyak perangkat untuk menyelesaikan masalah rumit seperti penemuan obat atau pemodelan iklim.

Jaringan terjerat juga bisa dipakai untuk quantum sensing: jam ultrapresisi, navigasi tanpa GPS, dan sensor presisi tinggi.

Tantangan yang Masih Ada

Kabel fiber menyerap dan menghamburkan foton secara eksponensial — sekitar 0,2 dB per km pada panjang gelombang telekom — sehingga keberhasilan entanglement nyaris nol di atas 100 km tanpa penguat.

Eksperimen baru ini hanya mengirim informasi 8–10 km per jalur. Menjangkau jarak lebih jauh butuh quantum repeater, yang masih kekurangan memori kuantum agar berfungsi efektif.

Meski begitu, eksperimen ini penting karena membuktikan jaringan kuantum bisa jalan di luar lab yang terkontrol ketat.

Ilmuwan menunjukkan noise dan loss bisa dikelola untuk mempertahankan entanglement di kota padat seperti New York.