Pada tanggal 27 Mei 2025, sebuah tonggak penting dalam bidang enkripsi digital ditandai oleh pengenalan perangkat kuantum yang dirancang untuk meningkatkan cara angka acak dihasilkan. Inovasi ini menjanjikan enkripsi yang lebih kuat untuk informasi sensitif.

Generator angka acak kuantum (QRNG) ini melampaui teknologi yang ada dengan kecepatan hampir 1.000 kali lipat. Ukurannya yang kompak membuatnya sangat cocok untuk aplikasi di bidang keuangan, kesehatan, pertahanan, dan teknologi mobile, yang semuanya memerlukan tingkat enkripsi yang aman.

Enkripsi dan Angka Acak

Angka acak sangat penting untuk enkripsi, transaksi keuangan, dan simulasi komputer. Keamanan digital sangat bergantung pada angka yang tidak dapat diprediksi, tetapi metode yang ada saat ini sebagian besar hanya menghasilkan urutan “pseudo-random”, yang dikembangkan melalui algoritma matematis.

Meskipun angka pseudo-random ini tampak acak, para peretas yang terampil dapat memprediksi atau mereproduksinya jika kondisi awal atau algoritma yang digunakan diketahui. Oleh karena itu, keacakan yang nyata sangat penting untuk melindungi data sensitif dari ancaman siber yang semakin kompleks.

“Ini adalah lompatan signifikan untuk setiap industri yang bergantung pada keamanan data yang kuat,” ungkap Profesor Boon Ooi dari Universitas Ilmu dan Teknologi King Abdullah (KAUST). Ia memimpin tim peneliti di KAUST untuk menghadapi masalah keamanan ini dengan menciptakan QRNG tercepat yang pernah dilaporkan.

Fisika Kuantum dan Enkripsi

Mekanika kuantum secara inheren melibatkan ketidakpastian. QRNG ini memanfaatkan ketidakpastian tersebut dengan menangkap emisi spontan, yaitu proses acak di mana atom memancarkan foton tanpa pengaruh eksternal.

Untuk memastikan keandalannya, para peneliti secara ketat menguji QRNG ini terhadap standar National Institute of Standards and Technology (NIST). Lulus dari pengujian ini berarti angka yang dihasilkan benar-benar acak, sehingga menawarkan dasar yang dapat diandalkan untuk enkripsi digital.

Teknologi kuantum ini berbeda secara fundamental dari metode tradisional karena tidak bergantung pada algoritma atau kondisi awal yang bisa dikompromikan. Sebaliknya, peristiwa pada tingkat kuantum menyediakan sumber keacakan yang teoritis tidak dapat dipecahkan.

Perangkat Kecil, Enkripsi Super Aman

Perangkat ini menggunakan micro-LED, yaitu dioda pemancar cahaya kecil yang memiliki lebar sekitar lima mikrometer (0,0002 inci). Berkat ukuran kecilnya, micro-LED dapat beroperasi secara efisien dengan daya rendah, yang sangat penting untuk perangkat portabel.

Ukuran kompak ini juga memungkinkan integrasi ke dalam smartphone, tablet, perangkat wearable, dan teknologi portabel lainnya. Dengan mengintegrasikan keacakan berkualitas tinggi langsung ke dalam perangkat mobile, pengguna dapat merasakan manfaat enkripsi canggih dalam interaksi sehari-hari mereka.

“Inisiatif penelitian seperti ini diharapkan dapat menciptakan nilai yang substansial untuk berbagai industri dan memperkuat posisi mereka secara global,” ungkap Dr. Abdullah Almogbel, salah satu kontributor studi tersebut.

Dampak di Dunia Nyata

Industri keuangan memerlukan keamanan mutlak saat mentransmisikan data rahasia dan mengotorisasi transaksi digital. Keacakan kuantum berkualitas tinggi secara signifikan mengurangi risiko terkait serangan siber dan kegiatan penipuan.

Sistem kesehatan mengelola data pasien sensitif yang harus dienkripsi dengan aman. Kebocoran data di sektor kesehatan sangat merugikan, baik dari segi finansial maupun reputasi, sehingga penerapan angka yang dihasilkan kuantum sangat memperkuat langkah perlindungan ini.

Sektor militer dan pertahanan memerlukan standar enkripsi yang paling ketat. Operasi, komunikasi intelijen, dan data rahasia harus tetap aman. Angka acak kuantum secara signifikan mengurangi kerentanan dan memastikan bahwa komunikasi militer yang sensitif tetap bersifat rahasia.

Enkripsi Kuantum untuk Privasi Pribadi

Keacakan yang dihasilkan kuantum dapat secara dramatis meningkatkan privasi pribadi di luar aplikasi industri. Pengguna individual secara langsung mendapatkan manfaat dari enkripsi yang lebih kuat pada perangkat pribadi mereka, menjaga komunikasi sehari-hari seperti email, pesan teks, dan panggilan suara dari pengawasan atau upaya peretasan yang tidak sah.

Seiring pentingnya privasi yang semakin meningkat, integrasi teknologi QRNG ke dalam elektronik pribadi memastikan tingkat kepercayaan dan keyakinan yang lebih tinggi di kalangan konsumen. Data pribadi yang aman menciptakan identitas digital yang lebih kuat, memperkuat kontrol pengguna atas informasi sensitif.

Enkripsi Cepat untuk Penggunaan Waktu Nyata

Keunggulan kecepatan dari QRNG ini memungkinkan sistem enkripsi berfungsi dengan aman dalam waktu nyata. Transaksi, komunikasi, dan aplikasi berbasis cloud mendapat manfaat dari integrasi segera angka acak yang dihasilkan kuantum.

Metode enkripsi tradisional terkadang mengalami keterlambatan dalam skenario dengan volume tinggi atau yang sensitif terhadap waktu. Angka yang dihasilkan kuantum, yang diproduksi hampir 1.000 kali lebih cepat, memungkinkan pertukaran data yang cepat dan aman tanpa penundaan, yang sangat penting untuk aplikasi seperti perdagangan frekuensi tinggi, diagnosis medis jarak jauh, atau komunikasi pertahanan.

Kecepatan ini memungkinkan penerapan yang lebih luas dari enkripsi kuantum, meningkatkan keamanan di berbagai platform teknologi dan industri.

Enkripsi Kuantum dan Masa Depan

Perbaikan di masa depan dapat meningkatkan kecepatan generasi angka acak kuantum lebih jauh dengan memperbaiki sistem deteksi dan mengoptimalkan algoritma berbasis kuantum.

Peningkatan semacam itu akan memfasilitasi adopsi yang lebih besar dalam aplikasi yang membutuhkan throughput data yang lebih tinggi. Para ilmuwan memprediksi teknologi keacakan kuantum pada akhirnya akan menjadi hal yang umum, dan terintegrasi secara mulus ke dalam elektronik sehari-hari.

Smartphone, laptop, dan perangkat rumah yang didukung kuantum dapat menyediakan tingkat keamanan data pribadi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Seiring masyarakat terus beralih ke solusi digital, keamanan yang ditingkatkan tetap menjadi hal yang penting. Keacakan yang dihasilkan kuantum bisa menjadi dasar standar privasi digital, mengubah cara informasi pribadi dan sensitif dilindungi di seluruh dunia.

Penelitian ini menandai potensi awal era baru dalam keamanan digital, di mana mekanika kuantum memastikan integritas informasi di berbagai industri dan pengguna individu. Penelitian ini dipublikasikan di Optics Express.