Perlombaan Ruang Kuantum Ada Di Sini

Eropa sedang berlomba untuk menempatkan teknologi kuantum ke luar angkasa secara besar-besaran, dengan tidak kurang dari tiga usaha publik-swasta untuk meluncurkan satelit komunikasi kuantum. Tren di sisi lain Atlantik menimbulkan pertanyaan yang jelas: di mana Amerika Serikat dalam perlombaan yang didominasi Cina ini sejak mereka mengirim satelit kuantum pertama pada 2016. Jawabannya memiliki implikasi strategis dan teknologi.

Satelit kuantum menggunakan foton yang terkait erat atau "terjerat" oleh fisika kuantum, untuk berkomunikasi dengan stasiun bumi. Tautan terjerat kuantum memungkinkan teleportasi informasi dengan kecepatan cahaya, tetapi juga berarti bahwa setiap upaya untuk mencegat sinyal segera memutuskan tautan, membuat peretasan menjadi tidak mungkin. Satelit komunikasi kuantum akan menjadi pusat tidak hanya internet kuantum masa depan, tetapi juga hub untuk jaringan anti-retas untuk transfer data dan komunikasi rahasia—belum lagi arsitektur perintah-dan-kontrol yang akan menjadi bagian integral dari dominasi domain ruang angkasa.

Bulan lalu Badan Antariksa Eropa mengumumkan rencana konsorsium 20 perusahaan untuk meluncurkan satelit kuantum pada tahun 2024. Satelit tersebut akan menggunakan teknologi quantum key distribution (QKD). yaitu bertukar kunci enkripsi hanya diketahui antara pihak bersama. untuk jaringan komunikasi aman kuantum Eropa. Satelit akan terbang di orbit bumi rendah (LEOLEO
) dan akan terhubung ke pusat operasi yang berbasis di Luksemburg.

Kembali pada bulan Februari perusahaan kedirgantaraan yang berbasis di Singapura SpeQtral juga mengumumkan itu akan meluncurkan satelit QKD pertamanya, SpeQtral-1, pada tahun 2024 dengan bantuan Kantor Teknologi dan Industri Luar Angkasa Singapura, dan perusahaan kedirgantaraan Prancis Thales. Tidak mau kalah dalam hal ini, Virgin Orbit telah bermitra dengan perusahaan Inggris Arqit Quantum untuk tidak kurang dari lima peluncuran satelit LEO QKD, mulai tahun 2023. Menariknya, peluncuran ini akan melayani calon pelanggan pemerintah dengan “Sistem Kuantum Federasi” Arqit, yang saat ini hanya tersedia untuk departemen pertahanan negara Five Eyes.

QKD adalah teknologi yang telah terbukti: perusahaan seperti IDQuantique di Swiss dan QLabs di Australia telah menyediakan enkripsi kuantum untuk pelanggan selama bertahun-tahun (pengungkapan penuh: keduanya adalah anggota piagam Quantum Alliance Initiative dari Hudson Institute). Menyebarkan teknologi itu di luar angkasa lebih sulit, dan semua proyek satelit ini akan menjadi eksperimen—setidaknya pada awalnya. Tetapi Chinalah yang meluncurkan satelit kuantum pertama pada tahun 2016, dijuluki Micius, dan setahun kemudian menggunakannya untuk menetapkan cara mencapai komunikasi QKD jarak jauh antara stasiun bumi yang terpisah lebih dari 1200 km. Pada bulan Juli China mengirim satelit enkripsi kuantum kedua, yang dilaporkan seperenam massa pendahulunya 2016.

Selain itu, menurut Science Daily, pada bulan Agustus, laboratorium ruang angkasa Tiangong-2 China yang mengorbit mengirimkan kunci enkripsi kuantum ke empat stasiun bumi—stasiun bumi yang sama dapat menerima kunci kuantum dari satelit Micius yang mengorbit, yang menggunakan stasiun luar angkasa sebagai repeater.

Semua ini adalah langkah-langkah untuk menciptakan konstelasi satelit yang kompatibel dengan enkripsi kuantum di berbagai orbit, menyampaikan komunikasi jarak jauh yang tidak dapat diretas dan buram bagi mereka yang tidak mengetahui rahasia kunci kuantum.

Jadi di mana AS dalam semua ini? Anehnya, meskipun jaringan QKD pertama kali dibuat oleh Defense Advanced Research Projects Agency pada tahun 2003, pemerintah kami dan terutama National Security Agency kami sebagian besar ingin tahu tentang kemungkinan komunikasi berbasis keterjeratan dan QKD, sambil menyarankan kepentingan Cina dalam teknologi telah membuang-buang waktu dan uang. Baru-baru ini Laboratorium Penelitian Angkatan Udara telah mendanai penelitian tentang penggunaan drone untuk jaringan yang terjerat kuantum, tetapi mereka yang mengawasi upaya ini tidak melihat bagaimana menggunakan teknologi kuantum yang hanya berfungsi ketika satelit dan stasiun bumi berada dalam keselarasan yang sempurna, menandai banyak peningkatan pada sistem saat ini.

Meskipun US CHIPSHIPS
dan Science Act of 2022, ditandatangani oleh Presiden Biden pada bulan Agustus, mengalokasikan lebih dari $153 juta per tahun untuk komputasi dan jaringan kuantum, sepertinya tidak akan mendorong lebih banyak pekerjaan menuju sistem berbasis QKD di angkasa.

Namun, sikap itu mungkin harus diubah, jika Cina dan Eropa mampu menunjukkan cara membuat jaringan berbasis QKD yang sebenarnya menggunakan banyak satelit yang terhubung ke beberapa stasiun bumi—jaringan yang tidak dapat dijangkau bahkan oleh peretas paling canggih sekalipun.

Semua hal dipertimbangkan, jika AS akan memasuki perlombaan satelit kuantum, itu tidak mungkin untuk melakukannya sendiri. Sebaliknya, mereka yang ingin melihat Amerika memanfaatkan pertarungan teknologi yang sedang berkembang ini perlu mendorong mitra asing untuk melangkah dan menawarkan untuk membantu memotivasi para ilmuwan, insinyur, dan akhirnya pemerintah untuk mengambil lompatan kuantum besar berikutnya, kali ini. ke dalam ranah ruang.