PPGKEMENAG.ID — Cisco, perusahaan jaringan komputer dan keamanan siber asal AS, memperkenalkan Universal Quantum Switch, sebuah perangkat krusial yang dirancang untuk menghubungkan berbagai komputer kuantum dari vendor dan teknologi berbeda dalam satu jaringan. Teknologi ini, yang diumumkan bulan lalu, diyakini menjadi fondasi penting bagi pengembangan jaringan kuantum dan komputasi kuantum masa depan.

Untuk memahami peran Universal Quantum Switch, penting untuk meninjau kembali konsep komputer kuantum. Berbeda dengan komputer konvensional yang memproses data dalam bentuk bit 0 dan 1, komputer kuantum beroperasi menggunakan qubit, unit informasi kuantum yang mampu berada dalam beberapa kondisi secara simultan.

Teknologi ini digadang-gadang memiliki potensi besar untuk memecahkan masalah kompleks yang sulit ditangani komputer biasa, mulai dari simulasi molekul obat, optimasi logistik, hingga analisis keuangan berskala besar.

Namun, komputer kuantum saat ini masih menghadapi sejumlah keterbatasan. Selain jumlah qubit yang relatif kecil, sistem kuantum dari berbagai vendor juga umumnya belum dapat saling terhubung. Hal ini disebabkan oleh penggunaan metode pengkodean informasi yang berbeda-beda antar-sistem.

Keterbatasan inilah yang menjadi celah bagi kehadiran Universal Quantum Switch.

Secara sederhana, perangkat ini berfungsi layaknya “switch” atau router internet, namun dirancang khusus untuk lingkungan komputasi kuantum. Jika router konvensional menghubungkan perangkat seperti laptop dan ponsel dalam satu jaringan, Universal Quantum Switch bertugas menghubungkan beragam komputer kuantum.

Tujuannya adalah memungkinkan pertukaran informasi kuantum yang sangat sensitif tanpa mengalami kerusakan. Cisco menjelaskan, perangkat ini dapat menerima informasi kuantum dari satu sistem, menerjemahkannya ke format internal, kemudian mengirimkannya kembali ke sistem lain dengan format yang kompatibel.

Analogi yang tepat adalah seorang penerjemah universal, yang memungkinkan dua individu berkomunikasi meski berbicara dalam bahasa berbeda.

Pencapaian ini merupakan momen penting bagi program kuantum kami dan menjadi bukti potensi transformasional jaringan kuantum.

Demikian disampaikan Vijoy Pandey, SVP/GM Outshift Cisco Emerging Technologies and Incubation Group. Menurut Pandey, kemampuan untuk menghubungkan sistem kuantum merupakan kunci fundamental untuk mencapai skalabilitas komputasi kuantum di masa depan.

Solusi Jaringan Kuantum Masa Depan

Saat ini, mayoritas komputer kuantum beroperasi sebagai sistem yang terisolasi. Padahal, banyak pakar meyakini bahwa aplikasi kuantum di dunia nyata pada masa mendatang akan membutuhkan kapasitas yang jauh lebih besar, bahkan mencapai ratusan ribu hingga jutaan qubit.

Namun, peta jalan industri saat ini memprediksi bahwa kapasitas ribuan qubit baru dapat tercapai pada akhir dekade ini. Kondisi ini mendorong industri untuk mengadopsi pendekatan distributed quantum computing, yaitu menghubungkan banyak komputer kuantum kecil menjadi satu sistem terdistribusi melalui jaringan kuantum.

Pendekatan ini memiliki kemiripan dengan evolusi internet dan cloud computing modern, di mana komputasi tidak bergantung pada satu komputer raksasa, melainkan dilakukan melalui banyak server yang saling terhubung.

Perbedaannya, dalam ranah kuantum, yang ditransmisikan bukan sekadar data biasa, melainkan quantum state atau kondisi kuantum yang harus tetap terjaga integritasnya selama proses transmisi. Tantangan ini jauh lebih kompleks karena informasi kuantum sangat rentan terhadap kerusakan atau perubahan saat diproses.

Oleh karena itu, Universal Quantum Switch, dengan kemampuannya mengarahkan dan menerjemahkan informasi kuantum tanpa merusaknya, dianggap sebagai salah satu komponen vital dalam pembangunan jaringan kuantum masa depan.

Cisco menyatakan Universal Quantum Switch dirancang untuk mendukung berbagai metode pengkodean kuantum utama, termasuk polarization, time-bin, frequency-bin, dan path. Ini berarti sistem kuantum dengan teknologi yang berbeda dapat saling berkomunikasi melalui perangkat tersebut.

Hingga saat ini, Cisco melaporkan bahwa teknologi ini telah berhasil diuji menggunakan metode pengkodean berbasis polarisasi cahaya. Sementara itu, dukungan untuk metode lain seperti time-bin dan frequency-bin telah disiapkan dalam desain sistem dan sedang dalam tahap validasi lebih lanjut.

Bisa Beroperasi di Suhu Ruangan

Salah satu keunggulan yang disoroti Cisco adalah kemampuan Universal Quantum Switch untuk beroperasi pada suhu ruangan. Perangkat ini juga menggunakan serat optik telekomunikasi standar yang umum dipakai untuk jaringan internet saat ini.

Aspek ini menjadi sangat penting, mengingat banyak perangkat keras kuantum konvensional membutuhkan pendinginan kriogenik ekstrem yang memakan biaya besar dan memiliki kompleksitas tinggi.

Dalam uji konsep internal, Cisco mengklaim bahwa perangkat ini mampu mempertahankan informasi kuantum dengan tingkat degradasi kurang dari 4 persen. Operasinya juga berada pada frekuensi telekomunikasi standar melalui serat optik, serupa dengan yang digunakan untuk lalu lintas internet saat ini, tanpa memerlukan peralatan khusus.

Universal Quantum Switch juga disebutkan dapat melakukan perpindahan koneksi dalam waktu sekitar satu nanodetik, dengan konsumsi daya kurang dari 1 miliwatt.

Selain Universal Quantum Switch, Cisco turut mengembangkan berbagai teknologi lain yang mendukung ekosistem jaringan kuantum. Inisiatif tersebut mencakup chip sumber entanglement, software compiler kuantum, serta aplikasi seperti Quantum Sync dan Quantum Alert.