Komputasi Kuantum New Breakthrough: Tantangan dan Peluang yang Diberikan oleh Chip Google Willow untuk Blockchain

Chip komputasi kuantum Willow terbaru yang diluncurkan oleh Google kembali memicu perhatian industri terhadap perkembangan komputasi kuantum. Chip yang memiliki 105 qubit ini telah mencapai kinerja terbaik di kelasnya dalam dua pengujian standar, yaitu koreksi kesalahan kuantum dan pengambilan sampel sirkuit acak. Khususnya dalam pengujian pengambilan sampel sirkuit acak, Willow hanya memerlukan 5 menit untuk menyelesaikan tugas komputasi yang akan membutuhkan waktu 10^25 tahun untuk diselesaikan oleh superkomputer tradisional, rentang waktu ini bahkan melebihi usia alam semesta yang diketahui.

Salah satu terobosan penting dari Willow adalah kemampuannya untuk mengurangi tingkat kesalahan secara eksponensial dan menjadikannya di bawah ambang batas tertentu, yang dianggap sebagai prasyarat kunci untuk mencapai komputasi kuantum praktis secara besar-besaran. Kepala tim pengembangan Hartmut Neven menyatakan bahwa Willow adalah sistem pertama yang berada di bawah ambang batas, yang menunjukkan kelayakan komputer kuantum praktis secara besar-besaran.

Meskipun jumlah 105 qubit Willow masih jauh dari cukup untuk memecahkan algoritma kriptografi yang digunakan oleh cryptocurrency saat ini, ini membuka jalan untuk membangun komputer kuantum yang lebih kuat di masa depan. Ini tanpa diragukan lagi merupakan tantangan potensial bagi bidang blockchain dan cryptocurrency yang bergantung pada prinsip-prinsip kriptografi yang ada.

Saat ini, cryptocurrency seperti Bitcoin secara luas menggunakan algoritma tanda tangan digital kurva elips (ECDSA) dan fungsi hash SHA-256 untuk menjamin keamanan transaksi. Meskipun membongkar SHA-256 memerlukan ratusan juta qubit kuantum, secara teori, menggunakan algoritma kuantum Shor hanya memerlukan qubit kuantum dalam jumlah jutaan untuk membongkar ECDSA. Ini berarti, begitu komputer kuantum berskala besar muncul, sistem keamanan cryptocurrency yang ada mungkin menghadapi ancaman serius.

Untuk menghadapi tantangan ini, mengembangkan teknologi blockchain yang tahan kuantum, terutama untuk melakukan peningkatan tahan kuantum pada blockchain yang ada, telah menjadi hal yang mendesak. Kriptografi pasca-kuantum (PQC) sebagai jenis algoritma kriptografi baru yang dapat menahan serangan komputasi kuantum, sedang menjadi fokus penelitian. Beberapa tim teknologi telah membuat kemajuan di bidang ini, termasuk menyelesaikan pembangunan kemampuan kriptografi pasca-kuantum untuk seluruh proses blockchain, mengembangkan versi perbaikan dari pustaka kriptografi OpenSSL yang mendukung beberapa algoritma kriptografi pasca-kuantum standar NIST, serta mengembangkan protokol manajemen kunci terdistribusi untuk algoritma standar tanda tangan pasca-kuantum NIST.

Meskipun memigrasi Blockchain ke tingkat tahan kuantum masih menghadapi banyak tantangan teknis, seperti masalah pembengkakan penyimpanan tanda tangan pasca kuantum dibandingkan ECDSA, beberapa tim telah berhasil meningkatkan kecepatan pemrosesan transaksi Blockchain tahan kuantum hingga sekitar 50% dari rantai asli dengan mengoptimalkan proses konsensus dan mengurangi latensi pembacaan memori. Kemajuan ini memberikan jaminan penting untuk keamanan dan stabilitas Blockchain di era kuantum di masa depan.

Kemajuan Komputasi Kuantum adalah tantangan sekaligus peluang. Ia mendorong inovasi dalam kriptografi dan teknologi Blockchain, mendorong industri untuk lebih memperhatikan keamanan jangka panjang. Seiring dengan pengembangan penelitian, kita beralasan untuk percaya bahwa teknologi Blockchain akan terus memainkan peran pentingnya di era kuantum yang akan datang.