Pertumbuhan teknologi adalah konstan di dunia saat ini, dan setiap hari inovasi, ide, teknologi baru, dan implementasi teknologi yang sudah ada lahir ke dunia. Saat ini di puncak daftar penemuan yang menonjol adalah komputer kuantum. Generasi baru sistem komputer ini lebih baik daripada sistem biner yang telah kita gunakan dalam waktu yang lama.

Apa Itu Komputer Kuantum?

Komputer kuantum adalah sistem yang menggunakan fenomena mekanika kuantum untuk menyimpan dan memproses data. Alih-alih menggunakan bit tradisional, komputer kuantum menggunakan qubit, atau bit kuantum, yang mampu ada dalam keadaan 1 dan 0 secara bersamaan.

Dua bit memiliki empat kombinasi yang mungkin dan hanya dapat menyimpan satu kombinasi pada satu waktu, sementara sepasang qubit mampu menyimpan keempat kombinasi tersebut secara bersamaan. Ini berarti mereka memiliki kapasitas untuk mengolah data yang jauh lebih banyak.

Apa Itu Komputer Kuantum?

Komputasi kuantum adalah bidang baru dalam ilmu komputer yang menggunakan gagasan teori kuantum untuk menyelesaikan masalah matematika dan menjalankan model-model kuantum. Komputasi kuantum menerapkan partikel subatom seperti elektron atau foton dan menggabungkannya dengan bit kuantum, atau qubit, yang memungkinkan partikel-partikel ini berada dalam lebih dari satu keadaan pada satu waktu.

Yang artinya adalah bahwa qubit yang terhubung dapat memanfaatkan interferensi antara keadaan kuantum gelombang mereka untuk melakukan perhitungan yang akan membutuhkan waktu selamanya bagi komputer biner sehari-hari untuk menanganinya.Bidang komputasi kuantum diperkenalkan pada tahun 1980-anketika ditemukan bahwa masalah komputasi tertentu dapat ditangani dengan algoritma kuantum daripada komputer biner saat ini.

Komputer kuantum dapat menemukan banyak kemungkinan yang berbeda dan menemukan jawaban mungkin untuk banyak masalah sulit. Sistem sehari-hari menyimpan informasi dalam bentuk bit, sementara komputer kuantum menggunakan qubit untuk menyimpan informasi dalam tahap kuantum yang menerapkan 1 dan 0 secara multidimensional.

Bagaimana Cara Kerja Komputer Kuantum?

Komputer Kuantum sangat berbeda dari komputer tradisional. Mereka memproses informasi dengan cara yang tidak mengikuti bit biner konvensional yang biasa kita gunakan. Sebaliknya, komputer kuantum memproses informasi melalui kuantum bit, atau qubit.

Qubits memiliki teknik yang disebut superposisi, yang merupakan kemampuan sistem kuantum untuk berada dalam beberapa keadaan pada saat yang sama sampai diukur. Komputer kuantum menggunakan beberapa algoritma untuk mengukur dan mengamati. Algoritma-algoritma ini disediakan oleh pengguna, dan komputer kemudian menciptakan ruang multidimensi di mana pola dan titik data pribadi disimpan.

Sumber: Menuju Ilmu Data

Salah satu faktor utama dalam cara kerja komputer kuantum adalah struktur fisik dari komputer tersebut. Sebuah komputer kuantum standar terdiri dari tiga bagian utama. Bagian pertama adalah komputer dan infrastruktur tradisional yang bertanggung jawab atas pemrograman dan mengirim instruksi ke bit kuantum.

Bagian kedua adalah metode terpilih untuk mentransfer sinyal dari komputer ke qubit. Bagian ketiga dan terakhir adalah unit penyimpanan yang digunakan untuk melindungi qubit. Unit penyimpanan ini harus dilengkapi dengan alat yang diperlukan untuk menstabilkan qubit. Unit penyimpanan harus memenuhi kebutuhan dan persyaratan tertentu, seperti mencapai dekat nol derajat untuk menampung ruang vakum.

Bagian ini diperlukan karena sifat perawatan tinggi dari qubit. Setiap masalah kecil bisa mengakibatkan kehilangan keadaan kuantum atau qubit yang rentan terhadap kesalahan turun ke dekohrensi. Jadi sangat penting untuk mencegah getaran dan perubahan suhu sekecil apapun untuk menghindari kehilangan qubit.

Apa Yang Digunakan Komputer Kuantum Untuk?

Sistem tradisional digunakan untuk menyelesaikan beberapa masalah dan melakukan berbagai perhitungan. Quantum tidak berbeda darinya dalam aspek ini karena sistem mampu mengatasi tantangan. Komputasi kuantum memiliki beberapa kasus penggunaan, seperti kecerdasan buatan, penyediaan layanan keuangan, dan manufaktur kompleks.

Kecerdasan Buatan

Komputer kuantum berpotensi untuk menganalisis dan memproses sejumlah data lebih cepat daripada sistem tradisional, yang menjadikannya pilihan yang lebih baik ketika diterapkan pada teknologi buatan. Komputer kuantum mampu menemukan pola yang sulit atau bahkan tidak mungkin diidentifikasi oleh sistem tradisional. Mereka dapat mengumpulkan, menggabungkan, dan menyusun ulang gagasan-gagasan yang ada dengan cara yang tidak akan mampu dilakukan oleh manusia dan sistem tradisional.

Layanan Keuangan

Sektor keuangan adalah salah satu area yang memerlukan kekuatan pemrosesan komputer kuantum. Kumpulan data besar yang harus disortir oleh lembaga keuangan akan ditangani oleh komputer kuantum. Ini dapat memberikan manfaat bagi berbagai area di sektor keuangan, seperti pasar modal, keuangan perusahaan, manajemen portofolio, dan banyak lagi. Terakhir, karena komputer kuantum berkembang di area dengan aliran data langsung, kemampuan pemrosesan mereka akan memudahkan difusi tingkat tinggi data yang dikumpulkan dari harga saham real-time.

Manufaktur Kompleks

Komputer kuantum dapat mengumpulkan kumpulan data besar dari proses manufaktur yang gagal dan menerjemahkannya ke berbagai kombinasi tantangan, yang ketika dipasangkan dengan algoritma kuantum dapat mengidentifikasi bagian mana dari proses manufaktur kompleks yang menyebabkan kegagalan produk.

Jenis Serangan

Meskipun komputer kuantum masih dalam tahap awal pengembangan, para ahli sudah meramalkan potensi masa depan teknologi ini serta potensi penyalahgunaannya.

Di masa depan, dua serangan besar bisa dilakukan oleh teknologi baru yang bisa membahayakan keamanan digital.

Serangan Penyimpanan

Jenis serangan ini melibatkan orang jahat yang menargetkan alamat rentan (dompet yang memiliki kunci publik mereka disimpan di blockchain) untuk mencuri dana. Ini berarti token seperti Bitcoin dan Ethereum akan lebih rentan terhadap serangan komputer kuantum ketika dilengkapi dengan sumber daya yang cukup.

Ini berarti ratusan miliar dolar nilai kripto bisa rentan terhadap serangan penyimpanan. Saat ini, komputer kuantum belum memiliki 10 juta qubit yang diperlukan untuk melancarkan serangan tersebut, namun ilmuwan memprediksi bahwa kekuatan komputasi tersebut akan tercapai dalam kurun waktu sekitar 10 hingga 15 tahun.

Serangan Transit

Serangan transit akan membutuhkan pelaku jahat untuk mencoba menculik transaksi blockchain di tengah jalan dan mengarahkan dana ke alamat mereka sendiri. Ini akan membutuhkan banyak daya komputasi, tetapi dalam skala yang jauh lebih besar dan dengan kesulitan yang lebih besar, karena penculikan harus diselesaikan sebelum transaksi diproses oleh para penambang.

Untuk menyelesaikan tugas tersebut, ilmuwan memperkirakan bahwa sebuah komputer kuantum akan memerlukan miliaran qubit.

Apakah Komputer Kuantum Mengancam Kripto?

Pasokan komputer kuantum saat ini adalah indikator utama bahwa sistem baru ini saat ini tidak begitu mengancam sektor kripto. Meskipun kemampuan komputasi kuantum sangatlah banyak, namun komputer tersebut harus bebas dari kesalahan dan kekhawatiran, serta memiliki kecepatan komputasi yang ditingkatkan, sebelum bisa mencapai prestasi seperti itu.

Selain kecepatan komputasi, juga dibutuhkan tingkat kekuatan komputasi yang tidak nyata untuk dapat meluncurkan serangan terhadap fasilitas penyimpanan.Diperlukan sekitar 10 juta qubitsebelum dapat meluncurkan serangan tersebut.

Serangan transit akan jauh lebih besar karena tingkat daya komputasi yang diperlukan akan lebih tinggi. Penyerang harus menggunakan jumlah daya komputasi kuantum yang besar untuk mengendalikan jaringan sebelum waktu pembuatan blok habis. Ini merupakan tugas yang jauh lebih sulit, mengingat hal ini melibatkan serangan terhadap semua node jaringan. Jendela waktu untuk operasi ini relatif sempit. Sebagai contoh, serangan pada Bitcoinakan memerlukan penyerang untuk menyelesaikan proses dalam beberapa menit, sedangkan itu padaEthereumharus diselesaikan dalam puluhan detik.

Dengan jumlah daya komputasi kuantum yang dibutuhkan, industri kripto saat ini tidak terancam; sebaliknya, mereka memiliki cukup waktu untuk menciptakan algoritma yang kebal terhadap serangan kuantum.

Perlindungan Terhadap Komputer Kuantum

Saat ini, hanya ancaman potensial yang ditimbulkan oleh komputer kuantum yang diketahui. Para penggemar kripto dan pengembang blockchain kini mencari cara untuk melindungi dunia mata uang digital dari ancaman yang ditimbulkan oleh komputer kuantum. Saran paling populer adalah kriptografi berbasis kisi.

Kriptografi Berbasis Lattice adalah konstruksi kriptografi yang melibatkan lattice, baik dalam bukti keamanan maupun konstruksi itu sendiri. Ini adalah salah satu skema kunci publik yang kurang populer yang dapat menahan serangan baik dari komputer tradisional maupun komputer kuantum. Hal ini karena didasarkan pada masalah yang mungkin tidak dapat dengan mudah diselesaikan oleh komputer kuantum.

Pertanyaan-pertanyaan ini disebut sebagai Masalah Vektor Terpendek (SVP). Jenis pertanyaan ini umumnya melibatkan menemukan vektor terpendek dalam lattice berdimensi tinggi. Para ahli percaya bahwa SVP sulit untuk dipecahkan oleh komputer kuantum karena cara kerja komputer kuantum.

Dalam komputer kuantum, hanya ketika keadaan qubit sepenuhnya sejajar, prinsip superposisi dapat digunakan; ketika keadaan tidak sejajar, itu harus menggunakan metode komputasi yang lebih konvensional, itulah sebabnya sangat tidak mungkin berhasil dalam memecahkan SVP.

Ada proyek-proyek seperti IOTA yang sudah menggunakan teknologi graf acyclic terarah (DAG), yang, menurut para ahli, tahan terhadap komputer kuantum. Sebuah graf acyclic terarah, tidak seperti blockchain yang terdiri dari blok-blok, terdiri dari simpul-simpul dan koneksi. Teknologi ini mencatat transaksi kripto dalam bentuk simpul, dan catatan pertukaran ini ditumpuk satu sama lain.

Kelemahan Komputer Kuantum

Sebagian besar sistem komputasi tidak 100% bebas dari kesalahan, dan komputer kuantum tidak terkecuali dari aturan tersebut. Salah satu kelemahan utama dari komputasi kuantum adalah bahwa sebagian besar komputer kuantum saat ini sebagian besar masih merupakan prototipe dan masih besar, mahal, dan tidak ramah pengguna.

Juga dirundung masalah-masalah awal yang masih sulit bagi para pengembang untuk memecahkannya. Masalah utama lainnya adalah masalah keterkaitan. Keterkaitan beberapa qubit secara bersamaan sama sulitnya dengan memastikan keadaan yang tepat untuk proses kuantum.

Terakhir namun tidak kalah penting, hasil dari proses kuantum masih memiliki tingkat kesalahan yang sangat tinggi. Jika semua masalah ini terselesaikan, akan ada masalah keamanan yang ditimbulkan oleh komputer kuantum terhadap mekanisme enkripsi. Kekuatan komputasi yang besar akan membuat semua mekanisme enkripsi yang saat ini digunakan menjadi tidak berguna.

Setiap transaksi atau jenis koneksi aman yang dilakukan di internet bisa diretas, mengakibatkan pencurian data yang bisa disalahgunakan atau dijual. Hal ini akan menjadi masalah bagi kripto, karena akan menghilangkan keamanan dan anonimitas yang ada dalam platform tersebut.