Kisah Dua Kisah GPS – Bagaimana Teknologi Quantum Dapat Memecahkan Masalah Jamming dan Spoofing GPS yang Berkembang

Ringkasan orang dalam

• Keandalan GPS semakin terancam karena adanya gangguan yang disengaja, menurut Financial Times.
• Sementara itu, kemitraan akademis, pemerintah, dan komersial telah menunjukkan bahwa kemajuan teknologi kuantum terkini dapat menghasilkan komunikasi yang tidak terputus.
• Masih ada tantangan dan pekerjaan yang harus diselesaikan, namun demonstrasi navigasi kuantum terbaru menunjukkan bahwa solusi mungkin sudah dekat.

Dalam kasus sinkronisitas jurnalistik, dua berita yang muncul di media saat ini berkaitan erat, meskipun secara kebetulan.

Ini adalah karya yang luar biasa Waktu keuangan, Para wartawan memberikan bukti bahwa dalam beberapa tahun terakhir, keandalan GPS semakin terganggu karena gangguan yang disengaja. Peningkatan signifikan dalam gangguan dan spoofing GPS, terutama di wilayah dengan peningkatan aktivitas militer, telah menyebabkan gangguan signifikan terhadap kehidupan sipil dan layanan penting.

Jamming adalah gangguan yang disengaja terhadap sinyal GPS dengan membanjirinya dengan kebisingan, sedangkan spoofing adalah mengirimkan sinyal GPS palsu untuk menyesatkan penerima tentang lokasi sebenarnya.

Namun, kemajuan terbaru dalam teknologi kuantum – seperti yang ditunjukkan di Inggris dan dirinci dalam cerita ini – dapat menyebabkan komunikasi tidak dapat terhambat, menjadikannya solusi yang menjanjikan untuk masalah yang semakin berkembang ini.

Krisis GPS

GPS telah menjadi bagian integral dari kehidupan modern, menyediakan layanan navigasi dan pengaturan waktu yang penting dengan kasus penggunaan di seluruh domain dan industri, termasuk penerbangan, pelayaran, perbankan, dan layanan darurat, menurut Financial Times. Namun, serentetan contoh gangguan sinyal yang disengaja telah menunjukkan kelemahan sistem ini.

Gangguan dan spoofing GPS, yang secara historis digunakan oleh militer untuk melindungi lokasi sensitif dan untuk kegiatan penyelubungan, kini semakin mempengaruhi penduduk sipil, Financial Times melaporkan. Misalnya, sejak invasi besar-besaran Rusia ke Ukraina dan serangan Israel baru-baru ini terhadap Hamas di Gaza, manipulasi sinyal GPS telah meluas secara dramatis. Hal ini menimbulkan situasi yang aneh dan berpotensi berbahaya: kapal-kapal tampak berlayar di atas daratan, penerbangan terpaksa kembali ke udara karena kegagalan navigasi dan gangguan pada layanan penting seperti aplikasi berbagi tumpangan dan pengiriman makanan.

Data Flightradar24 yang dianalisis oleh Financial Times mengungkapkan bahwa hampir 40 juta orang telah tinggal di daerah dengan sinyal GPS yang tidak dapat diandalkan setidaknya selama setengah dari enam bulan terakhir. Daerah yang mengalami tingkat intervensi tertinggi termasuk ibu kota Turki, Ankara, hamparan pantai Laut Hitam, Semenanjung Sinai di Mesir, beberapa kota besar Irak, dan wilayah Myanmar yang dilanda perang. Di beberapa kota dengan instalasi militer yang besar, seperti St. Petersburg di Rusia dan Lahore di Pakistan, intervensi yang kuat sudah menjadi hal biasa.

Gangguan-gangguan ini bukan sekadar gangguan; Hal ini menimbulkan risiko serius, menurut Financial Times. Misalnya, proyek “Harmonious Rook” Pentagon bertujuan untuk membuat peta interferensi GPS yang komprehensif, dan mengakuinya sebagai masalah global yang utama. Meningkatnya frekuensi insiden kemacetan di kota-kota besar telah menyebabkan situasi yang mengkhawatirkan di mana pilot, yang mengalami disorientasi karena lokasinya, harus mencari petunjuk arah belokan demi belokan dari pengatur lalu lintas udara.

Solusi kuantitatif

Di tengah tantangan tersebut, teknologi kuantum menawarkan solusi. Dalam cerita terkait, Inggris telah berhasil menyelesaikan uji coba penerbangan komersial sistem navigasi kuantum canggih yang kebal terhadap gangguan dan spoofing. Sistem perintis ini berjanji untuk merevolusi penentuan posisi, navigasi, dan pengaturan waktu (PNT) dengan menawarkan alternatif yang sangat akurat dan fleksibel dibandingkan navigasi tradisional berbasis satelit.

Infleqtion, salah satu pionir dalam teknologi kuantum jenis ini, bekerja sama dengan perusahaan kedirgantaraan BAE Systems dan QinetiQ, baru-baru ini menyelesaikan serangkaian uji penerbangan yang memamerkan dua teknologi kuantum inovatif yang dapat mengurangi ketergantungan pada GPS: jam atom optik kompak Tiqker dan An sistem kuantum terbatas ultra-dingin berdasarkan atom. Kedua teknologi tersebut diuji di atas Demonstrator Teknologi Lintas Udara RJ100 QinetiQ.

Inti dari sistem navigasi baru ini adalah Quantum Inertial Navigation System (Q-INS), yang memanfaatkan presisi luar biasa dari akselerometer kuantum dan giroskop. Perangkat ini menggunakan atom ultradingin – didinginkan hingga suhu mendekati nol mutlak – untuk mengukur gerakan dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Berbeda dengan GPS yang mengandalkan sinyal satelit yang dapat diganggu atau dipalsukan, Q-INS beroperasi secara independen sehingga sangat tahan terhadap gangguan.

Pemerintah Inggris telah banyak berinvestasi dalam teknologi ini, memberikan kontribusi sekitar £8 juta untuk proyek ini. Pendanaan ini merupakan bagian dari Strategi Kuantum Nasional senilai £2,5 miliar, yang bertujuan untuk menjadikan Inggris sebagai pemimpin dalam teknologi yang mendukung kuantum. Menteri Ilmu Pengetahuan Andrew Griffiths menekankan potensi dampak penelitian ini, dan mencatat bahwa penelitian ini dapat memberikan fleksibilitas yang diperlukan untuk melindungi sistem navigasi penting dari gangguan.

Jelas, ini hanyalah langkah pertama dan tantangannya masih ada. Misalnya, mengembangkan sistem navigasi kuantum yang kecil, portabel, dan cukup terjangkau untuk penggunaan komersial akan menjadi tantangan besar. Teknik-teknik ini biasanya memerlukan kondisi yang tepat, seperti suhu yang sangat rendah, yang sulit dipertahankan di luar lingkungan laboratorium.

Ada pula biayanya – peralatan ini mahal – dan kompleksitas peralatan yang ekstrem memerlukan pengetahuan tingkat lanjut dalam bidang konstruksi, pemeliharaan, dan pengoperasian. Yang terakhir, namun tidak kalah pentingnya, lebih banyak upaya harus dilakukan untuk membuat navigasi kuantum kuat dan andal untuk penggunaan di dunia nyata.

Hal baiknya adalah para peneliti telah mencapai kemajuan lebih jauh dari perkiraan banyak ahli. Navigasi kuantum masih merupakan bidang yang relatif baru, dan penelitian yang sedang berlangsung dapat membantu mengatasi tantangan ini. Penelitian dan pengembangan ini dapat menghasilkan sensor kuantum yang lebih efisien, metode koreksi kesalahan yang lebih baik, dan menemukan cara untuk memproduksi sistem ini secara massal.