Tangerang Selatan – Humas BRIN. Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) menyelengarakan Seminar Perkembangan Riset dan Fokus Grup Diskusi Pusat Kolaborasi Riset (PKR) Teknologi Kuantum 2.0, dengan tajuk ‘Menyongsong Revolusi Kuantum di Indonesia dan Dunia’, Kamis, (17/11) di Kawasan Sains dan Teknologi (KST) BJ Habibie Serpong.
Acara PKR yang berlangsung secara hybrid tersebut diinisiasi oleh Kepala Pusat Riset Fisika Kuantum (PRFK), Ahmad Ridwan Tresna Nugraha dan tim, bersama Pusat Riset Fotonik BRIN, Institut Teknologi Bandung (ITB), dan Telkom University (Tel-U). Tujuannya yaitu membuka peluang bagi periset dan akademisi yang tertarik mengikuti perkembangan teknologi kuantum.
Dalam sambutannya, Kepala Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material (ORNM) BRIN , Ratno Nuryadi, mengucapkan terima kasih kepada para pihak yang telah secara bersama-sama yang telah menggolkan Pusat Kolaborasi Riset.
“Selamat datang di KST Habibie untuk melaksanakan Seminar Perkembangan Riset dan Forum Diskusi PKR Teknologi Kuantum 2.0. Semoga agenda seminar ini menjadi ajang saling berbagi pengetahuan dan diskusi baik terkait perkembangan teknologi kuantum 2.0 di global dan juga kegiatan aktivitas riset masing-masing anggota PKR,” ujar Ratno.
Ratno menginformasikan saat ini di BRIN ada 15 Pusat Kolaborasi Riset dan Periset dari ORNM terlibat dalam 6 PKR. “Semoga PKR yang ada saat ini menjadi wadah kolaborasi antar periset di tingkat nasional, dan ke depannya bisa dikembangkan menjadi tingkat global,” harapnya.
Pada sesi presentasi pertama, Andriyan Bayu Suksmono dari Sekolah Teknik Elektro dan Informatika ITB menyampaikan tentang ‘Pengenalan Teknologi Kuantum’. Menurutnya, teknologi informasi memiliki kemampuan sekaligus keterbatasan, seperti pada komputer dan ponsel. “Alat tersebut dapat mengolah dan menyimpan informasi, tetapi masih ditemukan kelemahannya seperti keamanan data. Untuk itu diperlukan fisika kuantum karena fenomena yang tidak dapat dijelaskan dengan fisika klasik. Fisika kuantum bisa memecahkan masalah dengan cepat,” terangnya.
PKR Teknologi Kuantum 2.0 melakukan pengembangan teknologi kuantum untuk percepatan transformasi digital di Indonesia. “Tujuannya yakni mengembangkan teknologi kuantum mutakhir serta mempersiapkan SDM dan infrastruktur yang relevan, untuk mengakselerasi transformasi digital di Indonesia, terutama mengatasi pemrosesan ledakan data yang besar di masa depan dan komunikasi yang aman,” ungkap Guru Besar ITB tersebut.
Andriyan menjelaskan terdapat 4 aspek dalam riset kuantum, yakni materi kuantum, alogaritma kuantum, pemrosesan informasi kuantum, dan perangkat kuantum. Ditambahkan pula olehnya bahwa saat ini menjadi isu penting bahwa negara Tiongkok melakukan investasi besar-besaran untuk pengembangan bidang kuantum. “Komputer kuantum sudah dapat dibuat tetapi erornya tinggi, nantinya eror akan semakin kecil, asalkan eror dibawah satu persen dan bisa dikoreksi, alogaritma kuantum bisa jalan dengan komputer kuantum,” ulasnya.
Selanjutnya masih dari ITB, Lutfiatul Mar’ah memaparkan tentang ‘Quantum Random Number Generator (QRNG)’. Random number (RN) adalah bilangan yang kemunculannya terjadi secara acak. “Misalnya tentang pelemparan dadu yang kita tidak mengetahui nomor dadu mana yang akan keluar, atau tentang bilangan acak suatu bilang yang tidak akan tahu nomor mana keluar,” ucapnya.
QRNG adalah skema pembangkit nomor acak atau random number dengan memanfaatkan fenomena kuantum. True randomness (keacakan yang benar) adalah sifat sejati dari fenomena kuantum. “QRNG berdasarkan kuantum optik sudah dilakukan penelitiannya dan ada parameter yang menjadi sumber dari sebuah keacakan yang nantinya diubah menjadi RN, QRNG berdasarkan pengukuran shot noise, serta fluktuasi yang dihasilkan oleh elektron yang dilihat secara diskrit,” papar Lutfiatul.
Aplikasi nomor acak dapat digunakan pada bidang kriptografi untuk sistem keamanan informasi, enskripsi isi informasi yang dimiliki tidak dapat diakses oleh orang lain, hingga aplikasi simulasi dan permodelan. “Hal ini contohnya kebocoran data pasien sehingga merugikan banyak pihak, sehingga diperlukan random number dengan menggunakan fenomena kuantum, karena sifat sejati dari kuantum memiliki sifat acak,” ulasnya.
Sementara Kepala PR Fotonik BRIN, Isnaeni, memberikan paparan tentang fasilitas riset yang tersedia di BRIN secara umum dan lab fotonik secara khusus yang dapat mendukung riset teknologi kuantum. “Saat ini kebijakan terbuka infrastruktur BRIN memungkinkan semua periset BRIN dan periset Indonesia lainnya untuk mendapatkan akses peralatan dengan menggunakan sistem ELSA (E-layanan Sains) melalui aplikasi elsa.brin.go.id,” terangnya.
Isnaeni menyampaikan khusus di lab fotonik terdapat beberapa alat yang bisa digunakan untuk riset teknologi kuantum seperti laser picosecond, laser nanosecond, dan laser femtosecond. “Ketiga laser yang dimiliki BRIN tersebut mampu mendukung riset bidang optik nonlinear dan kuantum,” sebutnya.
Ke depannya, ia mengharapkan tersedianya fasilitas lain untuk mendukung teknologi kuantum di lab fotonik seperti pump-probe spectroscopy, micro photoluminescence, dan Hanbury Brown and Twiss (HBT) effect. “Dengan keberadaan alat-alat riset tersebut, diharapkan periset Indonesia melalui Pusat Kolaborasi Riset Teknologi Kuantum 2.0 dapat berkiprah di dunia internasional untuk mempercepat implementasi komputasi kuantum,” ungkap Isnaeni.
Berikutnya, narasumber M. Shoufie Ukhtary dari PRFK BRIN menampilkan presentasi dengan judul ‘Qubit Entanglement with Weyl semimetals’. Shoufie menjelaskan tentang keterikatan Qubit (qubit entanglement) oleh polariton plasmon permukaan dalam semimetal Weyl. “Keterikatan tersebut meliputi permukaan polariton plasmon (surface plasmon polariton/SPP), keterikatan Qubit, keterikatan Qubit dalam logam bermagnet. Metode yang digunakan yaitu dispersi foton massal (bulk), dispersi SPP, dan belitan dua Qubit yang menghasilkan keterikatan.
Shoufie menyimpulkan risetnya sebagai berikut. “SPP nonresiprokal dalam semimetal Weyl karena asal topologi, SPP nonreiprokal memberikan keterikatan Qubit yang lebih baik daripada timbal balik, dan keterikatan berumur panjang di semimetal Weyl.
Dalam kesempatan yang sama, peneliti PRFK BRIN M. Hamzah Fauzi dengan judul ‘Quantum Sensing with NV Centers’. Dalam paparannya Hamzah menyampaikan penelitian yang terkait dengan sensor kuantum. “Mekanisme pengindraan yang berdasarkan sifat obyek kuantum secara alami sangat rentan terhadap gangguan, sehingga bisa menjadi sensitif terhadap interaksi dengan benda tertentu,” ulasnya.
Hamzah mencontohkan material intan yang memiliki cacat kelowongan nitrogen, bisa mendeteksi medan magnet sangat lemah yang tidak bisa diindra oleh sensor biasa. “Keunggulan sensor semacam ini juga bisa bekerja pada temperatur ruang,” jelasnya.
Turut hadir peneliti Gagus Ketut Sunnardianto dari PRFK BRIN, yang mempresentasikan penggunaan Quantum Computing for Quantum Chemistry (Komputer Kuantum untuk Aplikasi Kimia). Peneliti ini memiliki motivasi untuk melanjutkan perhitungan risetnya terkait reaksi reversibel antara hidrogen dan nanografena yang membutuhkan waktu cukup lama jika dikalkulasi dengan komputer klasik. “Masa depan komputasi kuantum sangat penting untuk berbagai aplikasi, termasuk untuk ilmu material,” jelasnya.
Ia menjelaskan terkait algoritma kuantum yang digunakan untuk aplikasi pada kimia dan ilmu material, yakni algoritma kuantum Variational Quantum Eigensolver (VQE). “Saya menggunakan algoritma yang memang sudah terbukti ilmiah untuk mempelajari sifat fisis dan kimia dari suatu material, yakni algoritma Variational Quantum Eigensolver (VQE),” ujar Gagus.
“Kemudian untuk melakukan perhitungan secara komputer kuantum, saya mempelajari software pennylane yang merupakan open-source software, yang bisa digunakan sebagai simulator untuk perhitungan komputasi kuantum,” terang Ketua Kelompok Riset Simulasi dan Desain Nanomaterial. (esw, hrd, ls/ed: adl)
