Selangkah ke Repeater Kuantum

Fisikawan di Swiss dilaporkan berhasil membuat piranti solid-state yang dapat menyimpan posisi foton selama satu mikrodetik. Ini diyakini membuka jalan bagi terciptanya network kriptografi kuantum berbasis cahaya, yang diteorii kebal dari pembobolan. Tokoh2 di Swiss itu adalah Gisin dan rekan2nya: Afzelius, Riedmatten, Simon, dan Staudt. Yang dilakukan adalah menjebak foton dalam 100juta atom neodimium yang ditanam di kristal yttrium orthovanadat yang didinginkan pada suhu 3K. Saat sebuah foton yang telah terikat kaitan (entanglement) dipancarkan ke kristal, foton itu tersimpan 1 mikrodetik, dan foton yang dilepaskan masih memiliki kaitan.

Inovasi Gisin dkk ini diharapkan membuka jalan untuk membentuk repeater kuantum. Repeater kuantum adalah komponen yang yang penting dalam jaringan informasi berbasis kuantum. Kita tahu, keadaan (state) pada cahaya hanya bertahan pada waktu yang singkat, sebelum terjadi perubahan yang tak dapat diramalkan. Maka dalam sebuah jaringan, perlu ada perekam keadaan kuantum cahaya yang akan meregenerasikan keadaan itu pada cahaya secara berkala. Nah, repeater kuantum semacam ini belum ada. Yang baru ada adalah piranti yang bisa menyimpan keadaan sebuah foton tanpa merusak keterkaitan kuantum (entanglement).

Oh ya. Entanglement sendiri adalah sebuah kondisi berpasangan pada materi pada skala kuantum. Beberapa entry awal pada blog ini cukup sering membahas ini, serta spekulasi pemanfaatannya. Entangelement memungkinkan jika dua foton berpasangan dipisahkan, pada pengukuran pada satu foton akan juga mengetahu kondisi kuantum foton pasangannya. Namun saat ini, pada serat optik, keterkaitan ini patah pada jarak 300km. Oktober lalu, kota Wina telah memasang network informasi kuantum, dengan rentang 200km, memanfaatkan kaitan kuantum ini. Tanpa repeater, akan sulit membuat rentang yang lebih jauh. Inovasi di Swiss ini diharapkan bisa jadi pembuka jalan.

Sebelum Gisin, telah ada eksperimen lain yang telah dilakukan, dengan menyusun dasar penyimpanan memori dengan interaksi cahaya dengan materi. Namun ini mengharuskan pembekuan atom hingga mendekati nol kelvin. Tim Gisin sendiri akan meneruskan eksperimen untuk mencapai waktu 1 milidetik.