Sistem distribusi kunci kuantum (quantum key distribution/QKD) berkecepatan tinggi telah dikembangkan untuk menghasilkan kunci rahasia dengan kecepatan melebihi 110 megabit per detik (megabit per second/Mbps) melalui serat optik standar sepanjang 10 km, yang menciptakan rekor dunia baru dalam bidang tersebut.

Hefei, China (Xinhua) – Tim ilmuwan China berhasil mengembangkan sebuah sistem distribusi kunci kuantum (quantum key distribution/QKD) berkecepatan tinggi untuk menghasilkan kunci rahasia dengan kecepatan melebihi 110 megabit per detik (megabit per second/Mbps) melalui serat optik standar sepanjang 10 km, yang menciptakan rekor dunia baru dalam bidang tersebut.

Hal itu sangat penting bagi penerapan komunikasi kuantum dan jaringan kuantum berskala besar, menurut Xu Feihu, seorang profesor di Universitas Ilmu Pengetahuan dan Teknologi China (University of Science and Technology of China/USTC).

Temuan penelitian tersebut diterbitkan dalam jurnal Nature Photonics pada Selasa (14/3).

QKD dapat menyediakan komunikasi yang secara fundamental terbukti aman. Kecepatan kunci rahasia (secret key rate/SKR), kecepatan di mana kunci rahasia dihasilkan, merupakan angka penting dalam penerapan sistem QKD, yang sejauh ini terbatas pada sekitar beberapa megabit per detik.

Xu mengatakan bahwa sebelumnya, SKR tertinggi di antara komunitas akademik internasional adalah sekitar 10 Mbps melalui serat optik standar sepanjang 10 km.

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh fisikawan China Pan Jianwei dan Xu Feihu dari USTC, yang bekerja sama dengan tim peneliti dari sejumlah institut dan universitas di China, seperti Institut Mikrosistem dan Teknologi Informasi Shanghai di bawah naungan Akademi Ilmu Pengetahuan China, Institut Teknologi Kuantum Jinan, dan Institut Teknologi Harbin, mengembangkan sebuah sistem QKD yang dapat menghasilkan kunci rahasia dengan rekor SKR tertinggi yakni 115,8 Mbps pada serat optik standar sepanjang 10 km, serta mendistribusikan kunci pada serat ultralow-loss sepanjang hingga 328 km. Sistem tersebut telah beroperasi dengan stabil selama lebih dari 50 jam.

Xu menyebutkan bahwa kemampuan itu dihasilkan berkat sebuah detektor foton tunggal kawat nano superkonduktor multipiksel dengan tingkat penghitungan yang sangat tinggi, sebuah pemancar terintegrasi yang dapat secara stabil mengodekan status polarisasi dengan tingkat kesalahan yang rendah, algoritme pascapemrosesan yang cepat untuk menghasilkan kunci dalam waktu nyata (real time), serta operasi system clock rate yang tinggi.

Menurut tim peneliti, hasil tersebut menunjukkan kelayakan QKD tingkat tinggi yang praktis, yang dapat memenuhi kebutuhan komunikasi pita lebar (bandwidth) tinggi dan dengan demikian memungkinkan penerapan komunikasi kuantum yang lebih luas.

Laporan: Redaksi