Tautan Enkripsi Kuantum Rekor Melalui Mikro‑Satelit Tercapai

Era Baru untuk Enkripsi Kuantum

Enkripsi data yang dikirimkan menjadi perhatian yang terus meningkat karena semakin banyak fungsi penting bergantung pada sambungan data yang aman. Dalam konteks data militer, diplomatik, bahkan bisnis, keamanan tidak hanya berarti memastikan tidak ada pihak yang mengakses data, tetapi juga mengetahui apakah pihak ketiga mencoba menyadapnya.

Ini adalah hal yang secara khusus dirancang untuk dilakukan oleh enkripsi kuantum, dengan setiap gangguan secara otomatis terdeteksi berkat aturan dasar fisika kuantum (lihat di bawah).

Namun, mengelola transmisi jarak jauh enkripsi kuantum secara historis menjadi tantangan, membatasi kegunaan teknologi ini.

Masalah ini tampaknya sudah menjadi masa lalu, karena peneliti China berhasil menciptakan tautan satelit kuantum sepanjang 12.900 km (8.000 mil) antara China dan Afrika Selatan.

Pencapaian ini diraih melalui upaya kolaboratif besar yang melibatkan peneliti di Hefei National Laboratory, Chinese Academy of Sciences, Jinan Institute of Quantum Technology, Beijing Electronics Science and Technology Institute, Stellenbosch University (Afrika Selatan), CAS Quantum Network Co. Ltd, dan Quantum CTek Co. Ltd.

Hasil tersebut diterbitkan di Nature¹ dengan judul “Distribusi kunci kuantum waktu nyata berbasis mikrosatelit”.

Penjelasan Enkripsi Kuantum

Enkripsi kuantum, atau distribusi kunci kuantum (QKD), bukanlah enkripsi yang bergantung pada kemampuan komputasi kuantum; pendekatan seperti itu disebut kriptografi kuantum.

Apa yang dilakukan enkripsi kuantum adalah menghasilkan kunci enkripsi untuk menyediakan kerahasiaan, menggunakan foton tunggal untuk mentransfer dan mengkodekan kunci tersebut.

Keunikan teknik ini terletak pada fakta bahwa foton tunggal tidak dapat disadap, disalin, atau diukur tanpa mengubah keadaan kuantumnya. Hal ini secara mutlak tidak dapat diubah, karena merupakan aturan keras bahwa observasi partikel kuantum akan mengubah karakteristiknya.

Sumber: Quside

Akibatnya, kedua pengguna yang berkomunikasi dapat memastikan bahwa tidak ada pihak yang bahkan mencoba mengakses kunci, apalagi berhasil melakukannya.

Hal ini menjadikan teknik tersebut pilihan yang sangat kuat untuk transmisi data penting yang aman, terutama untuk tujuan keamanan nasional.

Gagasan ini bukan hal baru karena konsepnya didasarkan pada penelitian tahun 1984, tetapi baru sekarang mulai diterapkan dalam skala besar. Metode ini tidak memindahkan data itu sendiri, melainkan hanya kunci untuk mendekripsi data yang dikirim melalui sarana biasa.

(Sebelumnya) Batasan Enkripsi Kuantum

Hingga kini, enkripsi kuantum memerlukan rangkaian infrastruktur khusus yang sangat rumit, termasuk serat optik khusus.

China memimpin bidang ini dengan jaringan kuantum terestrial berbasis serat sepanjang 2.000 km yang menghubungkan 32 simpul tepercaya di kota-kota besar, dari Beijing hingga Shanghai. Proyek sebelumnya ini dilaksanakan di bawah arahan fisikawan kuantum ternama Prof. Jian-Wei Pan, salah satu pemimpin pengembangan terbaru enkripsi kuantum tersebut.

Pendekatan ini sangat berbeda dari pendekatan Amerika Serikat, karena NSA lebih memilih teknologi alternatif.

NSA memandang kriptografi yang tahan kuantum (atau pasca‑kuantum) sebagai solusi yang lebih hemat biaya dan mudah dipelihara dibandingkan distribusi kunci kuantum. Karena semua alasan ini, NSA tidak mendukung penggunaan QKD atau QC untuk melindungi komunikasi dalam Sistem Keamanan Nasional dan tidak mengantisipasi sertifikasi atau persetujuan produk keamanan QKD atau QC untuk digunakan oleh pelanggan NSS kecuali keterbatasan ini teratasi.

Secara keseluruhan, enkripsi kuantum sangat bergantung pada perangkat keras dan tidak fleksibel, serta tidak dapat diterapkan sebagai perangkat lunak ataupun layanan dalam jaringan. Kondisi ini juga menyulitkan integrasi dengan jaringan lain dan proses peningkatannya.

Memindahkan Enkripsi Kuantum ke Luar Angkasa

Membangun Berdasarkan Upaya Sebelumnya

Keterbatasan yang berkaitan dengan jaringan serat optik, sebuah proyek infrastruktur berskala besar, kini diatasi dengan beralih ke enkripsi kuantum berbasis satelit.

Langkah pertamanya adalah sistem eksperimental dari proyek Eksperimen Kuantum pada Skala Antariksa (QUESS). Proyek yang bekerja sama dengan Universitas Wina ini mencakup satelit Micius (bahasa Mandarin: 墨子).

Sebelumnya, Micius berhasil membangun sambungan kuantum antarbenua berbasis satelit sejauh 7.600 km dengan bantuan eksperimen komunikasi laser pada modul laboratorium antariksa Tiangong-2 milik China.

Hal ini membuktikan bahwa konsep tersebut memang mungkin diwujudkan. Namun, prototipe itu belum menunjukkan bahwa sistem dapat dibangun dengan unsur-unsur yang diperlukan untuk penerapan praktis: satelit kecil dan ringan, stasiun bumi portabel, serta pertukaran kunci aman secara waktu nyata.

Bagian penelitian di Afrika Selatan dipimpin oleh Prof. Francesco Petruccione, yang mengembangkan salah satu jaringan komunikasi kuantum serat optik pertama di dunia di Durban, Afrika Selatan.

Sumber: Stellenbosch University

“Demonstrasi sukses teknologi satelit kuantum ini menempatkan Afrika Selatan secara tegas sebagai pemain signifikan dalam ekosistem teknologi kuantum global yang berkembang pesat.

Pr. Francesco Petruccione

Keuntungan Komunikasi Satelit

Keuntungan terbesar penggunaan satelit untuk komunikasi terenkripsi semacam ini adalah tidak bergantung pada jaringan serat optik khusus yang sudah tersedia.

Dengan demikian, sistem dapat diterapkan secara luas dan tidak terbatas pada jaringan serat optik domestik yang mahal.

Keuntungan tambahannya, pencapaian teknologi ini diraih hanya dengan mikrosatelit bermuatan 23 kg (50 pon). Sebagai perbandingan, satelit Starlink yang tergolong kecil masing-masing berbobot 800 kg (1.760 pon).

Sumber: Reuters 

Jadi, akan sangat mudah untuk meluncurkan konstelasi besar perangkat ini tanpa banyak peluncuran orbital.

Stasiun bumi portabel tersebut berbobot sekitar 100 kilogram sehingga mudah diangkut dan dipasang di mana saja.

Keterbatasan Komunikasi Satelit

Karena komunikasinya bergantung pada foton, sistem ini sangat dipengaruhi oleh kondisi cuaca. Hari berawan, atau bahkan saat posisi satelit sejajar dengan Matahari, dapat menghambat proses tersebut.

Karena itu, teknologi ini kemungkinan belum dapat digunakan setiap saat dalam segala kondisi. Meski demikian, pencapaiannya tetap mengesankan. Penggunaan foton pada frekuensi lain yang tidak terlalu dipengaruhi cuaca, seperti gelombang mikro, dapat menjadi langkah logis berikutnya.

Seberapa Baik Kinerjanya?

Dampak iklim terhadap teknologi ini menjadi salah satu alasan pemilihan Stellenbosch, yang memiliki kondisi lingkungan ideal berupa langit cerah dan kelembapan rendah. Dalam kondisi tersebut, hingga 1,07 juta bit kunci aman berhasil dibagikan dalam satu kali lintasan satelit.

Komunikasinya juga bersifat dua arah sehingga memungkinkan komunikasi aman secara waktu nyata. Keberhasilan ini mengatasi seluruh keterbatasan prototipe Micius sebelumnya, termasuk bobot satelit dan stasiun serta kemampuan melakukan pertukaran waktu nyata yang praktis.

Sistem tersebut juga menunjukkan bahwa enkripsi gambar dengan metode one-time pad dapat ditransfer. Jadi, meskipun enkripsi kuantum tidak dapat dikirim pada waktu berikutnya, misalnya karena cuaca buruk, data tetap dapat didekripsi setelah kuncinya diterima, walaupun jaraknya mencapai 12.900 kilometer.

Aplikasi

Penerapan awal kemungkinan ditujukan untuk keamanan nasional dan militer, karena sektor-sektor inilah pengguna utama layanan enkripsi berkeamanan tinggi yang tidak dapat ditembus.

Namun, penggunaan teknologi ini tidak seharusnya berhenti di sana. Konstelasi satelit yang besar juga dapat memindahkan kunci enkripsi bagi pengguna komersial, termasuk perusahaan teknologi, perusahaan keuangan, bursa kripto, dan lainnya.

Untuk saat ini, tingkat keamanan tersebut kemungkinan belum akan digunakan oleh sebagian besar pengguna Internet karena penerapannya masih sangat teknis dan lebih mahal daripada metode enkripsi lain.

Pasar enkripsi kuantum diperkirakan tumbuh dengan laju luar biasa sebesar 38,3% dari 2024 hingga 2030, dari nilai awal $518 juta.

Sumber: Grand View Research

Secara keseluruhan, hal ini berarti lapisan telekomunikasi antariksa baru yang tersedia luas dapat segera hadir. Bentuknya bukan Internet pita lebar seperti Starlink, melainkan enkripsi aman dari titik ke titik yang tidak dapat disadap.

Karena jaringan ini hanya memindahkan kunci enkripsi dan bukan data sebenarnya, teknologi tersebut dapat menjadi cara yang ampuh untuk meningkatkan keamanan enkripsi telekomunikasi satelit.

Langkah berikutnya juga mencakup pengujian satelit geostasioner karena hal ini akan meningkatkan laju transfer kunci enkripsi secara drastis.

Dalam jangka panjang, pilihan tersebut juga lebih masuk akal bagi sistem komersial karena enkripsi kuantum tidak terlalu membutuhkan latensi sangat rendah yang terkait dengan orbit Bumi rendah.

Perusahaan Enkripsi Kuantum

Arquit adalah pemasok “platform enkripsi kesepakatan kunci simetris yang aman secara kuantum”.

Dengan istilah yang lebih sederhana, perangkat yang menyediakan enkripsi yang aman dari kemajuan dalam komputasi kuantum.

Produk perusahaan ini mematuhi standar NSA, serta banyak standar keamanan siber dan kriptografi lainnya.

Klien Arquit mencakup sebagian besar perusahaan keamanan siber dan jaringan terbesar, termasuk Fortinet (FTNT ), Juniper Network, Intel (INTC ), Adtran, dll.

Perangkat lunak terkait dapat diintegrasikan dengan sebagian besar vendor OEM (Original Equipment Manufacturer) dan berbasis cloud.

Sumber: Arquit

Teknologi ini diakui oleh industri sebagai pemimpin dalam kualitas enkripsi, telah memenangkan National Cyber Awards dan Cyber Security Software Company of the Year Award di Cyber Security Awards. Ia juga memenangkan CTO Outstanding Technology Award untuk solusi 5G aman di Mobile World Congress.

Terlepas dari daftar klien, mitra, dan penghargaan yang mengesankan, Arquit masih merupakan perusahaan baru, dengan pendapatan hanya $293.000 pada tahun 2024.

Namun, angka tersebut belum mencerminkan nilai sebenarnya dari perusahaan karena Arqit memperkirakan akan memperoleh kontrak bernilai puluhan juta dolar dari pemerintah dan perusahaan swasta dalam waktu dekat:

Sebagian besar kontrak merupakan lisensi terbatas untuk demonstrasi dan pengujian integrasi perangkat lunak kesepakatan kunci simetris Arqit.

Seperti yang diumumkan sebelumnya, Arqit memperoleh kontrak lisensi perusahaan multi‑tahun di wilayah EMEA untuk pengguna pemerintah yang diperkirakan menghasilkan pendapatan berulang tahunan tujuh digit secara total. Sebelum akhir tahun fiskal 2024, kontrak tersebut diselesaikan. Generasi pendapatan diperkirakan akan dimulai pada periode fiskal saat ini.

Demikian pula, pada 2024 Sparkle meluncurkan “Rangkaian Produk Jaringan sebagai Layanan (NaaS) yang Aman dari Ancaman Kuantum melalui Internet” dengan menggunakan produk Arqit.

Ditambah posisi kas sebesar $18,7 juta pada akhir 2024, kontrak-kontrak mendatang menempatkan Arqit pada posisi untuk segera berkembang dari status perusahaan rintisan prapendapatan sekaligus mendukung valuasinya yang mencapai sembilan digit.

Berita Terbaru tentang Arqit Quantum Inc.

Referensi Studi:

^{1. Li, Y., Cai, WQ., Ren, JG. et al. Microsatellite-based real-time quantum key distribution. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08739-z}