Eksperimen ruang angkasa yang sedikit lebih besar dari sandwich yang diselipkan ke dalam nanosatelit dapat mengubah cara data terenkripsi dikirim ke seluruh dunia.
Inilah yang ingin dicapai oleh fisikawan Singapura Alexander Ling dengan eksperimen miniatur yang ia kembangkan bersama timnya.
“Ini adalah langkah pertama untuk memperluas kriptografi kuantum pada jarak global,” kata pria berusia 37 tahun dari Centre for Quantum Technologies (CQT) di sini. “Ini masih jauh, tapi kita bahkan bisa menggunakannya untuk melindungi transaksi elektronik bagi pria di jalan.”
Kriptografi kuantum, atau transmisi rahasia menggunakan partikel cahaya, telah digunakan oleh beberapa bank Eropa.
Tetapi penggunaannya saat ini terbatas pada jarak pendek beberapa kilometer karena partikel cahaya, atau foton, sebagian besar hilang ketika bepergian melalui kabel optik yang sangat panjang. “Sebaliknya, para ilmuwan ingin menggunakan satelit untuk memancarkan partikel cahaya yang terjerat dari luar angkasa kembali ke Bumi. Partikel cahaya terjerat bergerak lebih efektif melalui ruang, yang merupakan ruang hampa,” kata Dr Ling.
Eksperimennya, yang ia harapkan akan diluncurkan pada tahun 2015, akan melihat apakah partikel cahaya “terjerat” ini dapat diproduksi di ruang angkasa.
Metode yang biasa untuk menjaga kerahasiaan informasi adalah dengan mengenkripsinya menggunakan rumus matematika. Pesan tersebut kemudian didekripsi dengan menggunakan kunci. Karena aturan matematika sudah diperbaiki, peretas mungkin dapat mengetahui kuncinya dan memecahkan kodenya.
Tetapi apa yang terjadi ketika kunci berubah setiap kali seseorang mencoba mencari tahu? Kemudian pemilik data yang sah tahu telah ada upaya untuk mendapatkan akses yang tidak sah. Beginilah cara kriptografi kuantum bekerja, berdasarkan mekanika kuantum – hukum aneh alam yang mengatur partikel terkecil dari materi. Yang mendasari cabang ilmu ini adalah Prinsip Ketidakpastian, yang menyatakan bahwa setiap upaya untuk mengukur partikel kuantum dapat mempengaruhi sifat-sifatnya dan meninggalkan jejak.
Efek aneh lain dari mekanika kuantum adalah keterikatan. Ketika sesuatu dilakukan pada satu foton, pasangannya yang terjerat akan menghasilkan efek terkait, terlepas dari jarak di antara mereka.
Dengan membandingkan efek ini, pengirim dan penerima informasi rahasia akan dapat menghasilkan kunci decoding yang jauh lebih aman daripada metode konvensional. “Satu-satunya cara seorang hacker dapat mencegat pesan Anda adalah dengan mengukur keadaan partikel cahaya. Tapi ini mengganggu keterikatan dan dia pasti akan ketahuan,” kata Dr Ling, yang bekerja pada percobaan dengan sesama peneliti dan mahasiswa doktor.
Selain Dr Ling dan rekan-rekannya, beberapa kelompok dari Kanada, Eropa dan China juga mencoba untuk membuat kriptografi kuantum global menjadi kenyataan.
Dr Ling, bagaimanapun, telah mengurangi eksperimen belitan kuantum 30kg standar menjadi sesuatu yang sedikit lebih besar dari sandwich. “Kami ingin itu masuk ke dalam nanosatellite, sehingga bisa diluncurkan dengan harga murah,” katanya. Dr Ling sedang dalam pembicaraan dengan National University of Singapore dan konglomerat ruang angkasa Eropa QB50 untuk mendukung misi luar angkasa mereka dan meluncurkan eksperimennya.
Para ilmuwan yang berbicara dengan The Straits Times mengatakan miniaturisasi percobaan ini cukup berhasil. “Jika eksperimen Dr Ling berhasil, kriptografi kuantum dapat dilakukan dengan cara yang lebih hemat biaya di masa depan,” kata Profesor Christophe Salomon, seorang fisikawan dari Laboratoire Kastler Brossel, yang baru-baru ini mengunjungi laboratorium Dr Ling.