Hadiah Nobel，Keterikatan Kuantum，dan Mata Uang Kripto

TL；DR

Quantum Money adalah uang yang dirancang berdasarkan prinsip mekanika kuantum；

Baru-baru ini，momen paling membanggakan bagi mekanika kuantum yaitu Hadiah Nobel Fisika di tahun 2022；

Karakteristik “ketertarikan kuantum“ telah menjadi dasar yang sangat diperlukan untuk persaingan global dalam penelitian dan pengembangan teknologi kuantum。

Jangan mengambil keputusan jika terdapat masalah，mekanika kuantum。Mungkin sekarang kita harus memikirkan kembali konotasi mendalam dari kalimat ini。

Pengantar

Ketika berbicara tentang keterikatan kuantum，apakah Anda berpikir bahwa mungkin ada uang kuantum suatu hari nanti di masa depan。Meski masih jauh，kita bisa mencoba membuka sudut tabir misterius teknologi kuantum。Mungkin masa depan dunia kripto tersembunyi di dalamnya。

Apa itu Quantum Money？

Quantum Money adalah bentuk uang yang dirancang berdasarkan prinsip mekanika kuantum，yang menghasilkan uang yang tidak dapat dipalsukan。Konsep ini memiliki dampak tertentu pada pengembangan distribusi kunci kuantum。

Quantum money ialah merupakan bentuk uang。Ia menggunakan hukum mekanika kuantum untuk memastikan bahwa uang yang relevan tidak dapat disalin，tetapi pada saat yang sama，dapat dengan mudah divalidasi。Karakteristik ini menjadikannya alat tukar yang ideal，seperti uang tunai biasa，tanpa risiko pemalsuan。

Ide ini pertama kali diusulkan oleh fisikawan Stephen Wiesner pada tahun 1970。Konsep yang digunakan yaitu bahwa setiap upaya untuk mengukur keadaan kuantum yang tidak diketahui pasti akan menghancurkannya。Sebaliknya，proses pengukuran keadaan kuantum yang diketahui mempertahankannya。Wiesner menyadari bahwa jika rinci keadaan kuantum dirahasiakan（misalnya， dirahasiakan oleh bank sentral），atribut ini dapat digunakan untuk memastikan keaslian quantum money dan memastikan bahwa uang itu tidak akan pernah disalin。

Sejak itu，gagasan quantum money menjadi sangat berpengaruh，membentuk dasar bagi banyak eksperimen dan teknologi kriptografi kuantum，dan telah menjadi rutinitas：protokol quantum money harus memiliki keadaan uang yang efektif dan dapat disiapkan，otentikasi publik yang efektif，dan tidak dapat dipalsukan。

Hadiah Nobel dan Keterikatan Kuantum

Baru-baru ini，momen paling membanggakan bagi mekanika kuantum adalah Hadiah Nobel Fisika di tahun 2022；

Pada tanggal 4 Oktober 2022，the Royal Swedish Academy of Sciences mengumumkan bahwa Hadiah Nobel Fisika 2022 akan diberikan kepada ilmuwan Prancis Alain Aspect，ilmuwan Amerika John F. Clauser，dan ilmuwan Austria Anton Zeilinger，sebagai pengakuan atas kontribusi mereka terhadap “eksperimen dengan photon terjerat，menetapkan pelanggaran Bell inequalities dan merintis ilmu informasi kuantum“。

Sejak kelahiran mekanika kuantum pada awal abad terakhir，ia telah melahirkan penemuan-penemuan besar seperti transistor dan laser，yang disebut sebagai revolusi kuantum pertama oleh komunitas ilmiah。Baru-baru ini，revolusi kuantum kedua，yang diwakili oleh komputasi kuantum dan komunikasi kuantum，bangkit kembali。The Royal Swedish Academy of Sciences mengatakan dalam Buletin Hadiah Nobel bahwa kontribusi dari tiga pemenang dalam eksperimen ketertarikan kuantum tahun ini “telah membuka jalan bagi teknologi baru berdasarkan informasi kuantum“。

Keterikatan kuantum telah menjadi salah satu masalah paling kontroversial dalam mekanika kuantum untuk waktu yang lama。Ketertarikan kuantum adalah fenomena mekanika kuantum yang aneh。Terdapat korelasi antara dua keadaan kuantum dalam keadaan terjerat tidak peduli seberapa jauh mereka terpisah。Salah satu keadaan kuantum berubah，dan keadaan lainnya berubah seketika。

Untuk waktu yang lama，beberapa fisikawan yang diwakili oleh Einstein skeptis terhadap ketertarikan kuantum，dan Einstein menyebutnya “aksi seram di kejauhan“。Mereka percaya bahwa teori kuantum ialah ”tidak lengkap“，dan terdapat semacam interaksi atau transfer informasi antara partikel terjerat yang belum diamati oleh manusia，yaitu，”variabel tersembunyi“。

Pada tahun 1960-an，fisikawan John Stewart Bell mengusulkan “Bell Inequality“ yang dapat digunakan untuk memverifikasi mekanika kuantum。Jika Bell inequality selalu berlaku，maka mekanika kuantum dapat digantikan oleh teori lain。

Untuk memverifikasi Bell inequality，ilmuwan Amerika John Francis Clauser merancang eksperimen yang relevan，di mana cahaya khusus digunakan untuk menyinari atom kalsium，sehingga dapat memancarkan photon yang terjerat，dan kemudian filter digunakan untuk mengukur keadaan polarisasi photon。Melalui serangkaian pengukuran，Clauser dapat membuktikan bahwa hasil eksperimen melanggar Bell inequality dan konsisten dengan prediksi mekanika kuantum。

Namun，percobaan ini memiliki keterbatasan，termasuk rendahnya efisiensi alat percobaan dalam menghasilkan dan menangkap partikel，dan sudut filter yang tetap。Atas dasar ini，ilmuwan Prancis Alain Aspect merancang eksperimen versi baru，dan efek pengukurannya ialah lebih baik。Aspect mengisi celah penting dalam eksperimen Clauser dan memberikan hasil yang sangat jelas：mekanika kuantumnya benar，dan tidak ada “variabel tersembunyi“。

Ilmuwan Austria Anton Zeilinger kemudian melakukan lebih banyak eksperimen untuk memverifikasi Bell inequality。Salah satu eksperimennya menggunakan sinyal dari galaksi jauh untuk mengontrol filter guna memastikan bahwa sinyal tidak akan saling mempengaruhi，yang selanjutnya menegaskan kebenaran mekanika kuantum。Zeilinger dan rekan-rekannya juga mendemonstrasikan fenomena yang disebut teleportasi kuantum dengan menggunakan ketertarikan kuantum，yaitu keadaan kuantum yang ditransfer dari satu partikel ke partikel lainnya。Timnya juga telah membuat banyak kemajuan penelitian dalam komunikasi kuantum。

Buletin resmi Hadiah Nobel menyatakan bahwa para peneliti di seluruh dunia telah menemukan banyak metode baru untuk menggunakan sifat kuat mekanika kuantum，yang semuanya berkat kontribusi dari tiga pemenang tahun ini。Mereka menyapu “hambatan“ seperti Bell inequality dan dipuji oleh banyak media terkenal sebagai ”membuka jalan bagi teknologi baru berdasarkan informasi kuantum“。

Bisakah Teknologi Kuantum Mendefinisikan Ulang Mata Uang Kripto？

Karakteristik “ketertarikan kuantum“ telah menjadi dasar yang sangat diperlukan untuk persaingan global dalam penelitian dan pengembangan teknologi kuantum。Tipikal adalah komputer kuantum dengan perkembangan teknologi yang pesat。Misalnya，pada tahun 2019，Google di Amerika Serikat memecahkan masalah yang membutuhkan 10000 tahun untuk menggunakan superkomputer tercanggih dalam waktu sekitar 3 menit。

Meski uang kuantum disebut uang，ia lebih seperti cek dalam cara penggunaannya，karena setiap transaksi perlu diverifikasi oleh bank。Selain nomor unik yang tercetak pada setiap uang kuantum，terdapat juga sistem kuantum terisolasi dengan dua keadaan kuantum。

Selain uang nyata，uang kuantum juga merupakan arah yang layak。Namun，tidak seperti mata uang kripto umum lainnya（seperti Bitcoin），uang kuantum tidak dapat dicadangkan sesuai dengan prinsip non-kloning。Sebuah kompromi yaitu dengan menggunakan kode koreksi kesalahan kuantum dan menyimpan uang di bagian yang berbeda。Ketika bagian dari uang rusak，kesalahan dapat dipulihkan。

Kalaupun uang itu tidak lolos pemeriksaan bank，bukan berarti ia adalah uang palsu：boleh saja uang asli，tetapi permukaan defleksi photon-nya telah berubah karena pengaruh lingkungan luar，atau telah diukur dengan substrat yang salah（mungkin orang yang mencoba membuat uang palsu，atau detektor uang rusak）。

Oleh karena itu，formula uang kuantum saat ini memiliki kelemahan：proses validasi hanya dapat dilakukan oleh lembaga tepercaya（seperti bank sentral），jika tidak，rincian keadaan kuantum akan dirahasiakan。

Namun，munculnya mata uang terdesentralisasi seperti Bitcoin dan Ether telah menarik perhatian orang pada sistem moneter yang tidak memerlukan kontrol terpusat。Oleh karena itu，penelitian baru ini telah menemukan cara untuk menciptakan uang kuantum yang dapat diverifikasi oleh siapa saja：ia dapat mendesentralisasikan uang kuantum sepenuhnya tanpa perlu blockchain untuk mencatat transaksi dengan aman。

Keamanan metode baru ini berasal dari enkripsi pasca-kuantum，dan dapat menahan serangan komputer kuantum。

Masalah yang paling menjanjikan melibatkan ide matematika “kisi“，yang merupakan kisi multidimensi yang dibentuk oleh sekelompok vektor。Titik-titik dalam kisi ini dihubungkan oleh vektor-vektor dengan panjang yang berbeda，dan vektor-vektor ini mudah dihitung。Namun，sulit untuk menemukan vektor terpendek dalam kisi，terutama jika kisinya acak。

Salah satu metode yaitu menghitung jarak antara semua titik dalam kisi acak，dan akhirnya menemukan vektor dengan jarak terpendek。Tetapi ketika kisi menjadi lebih besar atau mengandung lebih banyak dimensi，masalah ini menjadi sulit dipecahkan，bahkan untuk komputer kuantum。

Metode yang diusulkan dalam penelitian ini ialah untuk mengkodekan kisi acak menjadi properti kuantum dari unit moneter kuantum，yang dapat berupa susunan atom。Siapa pun yang ingin menyalin uang ini harus mereproduksi kotak acak ini。Tetapi ini hanya dapat dilakukan jika vektor terpendek diketahui，dan bahkan komputer kuantum tidak dapat melakukan tugas ini。

Keadaan uang kuantum dalam percobaan ini yaitu superposisi keadaan pada bola Gaussian（memetakan vektor setiap titik pada permukaan objek ke bola）。Eksperimen teoretis ini dapat memastikan keamanan dana，dan mudah divalidasi karena status kuantum kisi memiliki sifat khusus：setiap pengguna dapat mengujinya。

Pada akhirnya，hasil eksperimen “bola Gaussian“ akan membentuk sistem fisik yang tidak dapat disalin tetapi mudah untuk diperiksa。

“Karena keadaan moneter kita bersifat fisik dan berwujud，mereka dapat digunakan sebagai uang kertas yang nyata tetapi tidak dapat dipalsukan，tetapi mereka juga dapat ditransfer sebagai uang digital melalui saluran kuantum“。Andrey Khesin dari MIT dan lain-lain mengatakan bahwa semua ini dilakukan oleh pembeli dan penjual tanpa catatan transaksi：seperti uang tunai biasa hari ini。”Verifikasi kepemilikan dapat diselesaikan secara lokal dan offline，tanpa sinkronisasi global melalui blockchain dan mekanisme lainnya“。

Namun，meski teori di atas ialah layak，kita harus menyadari bahwa teknologi yang diperlukan untuk mewujudkan uang kuantum tidaklah ada，apalagi cukup untuk digunakan di pasar dalam skala besar， sehingga keterbatasannya hanya dibahas secara teoritis。

Kesimpulan

Jangan mengambil keputusan jika ada masalah，mekanika kuantum。Mungkin sekarang kita harus memikirkan kembali konotasi mendalam dari kalimat ini。

Sekarang，“ketertarikan kuantum” telah terbukti ada untuk pertama kalinya，dan secara resmi telah melangkah ke panggung sains dunia，yang juga merupakan fondasi komputasi berkecepatan tinggi di masa depan。Diyakini bahwa dengan kemajuan berkelanjutan dalam penelitian kuantum，lebih banyak inovasi dan ruang pengembangan akan dibawa ke penilaian risiko keuangan masa depan，blockchain， artificial intelligence（AI），dan pemanfaatan industri lainnya。

Mari kita nantikan masa depan teknologi kuantum yang menjanjikan di bidang blockchain.

Pengarang：Gate.io Pengamat：Byron B. Penerjemah：Tasya A.

*Artikel ini hanya mewakili pandangan pengamat dan bukan merupakan saran investasi。

*Gate.io memiliki semua hak atas artikel ini。Memposting ulang artikel akan diizinkan asalkan diberikan izin oleh Gate.io。Dalam semua kasus lain， tindakan hukum akan diambil karena pelanggaran hak cipta。