Kini telah diakui secara luas bahwa masa depan komputasi akan melibatkan dunia kuantum. Perusahaan seperti Google, Microsoft, IBM, dan beberapa startup yang didanai dengan baik sedang berlomba membangun komputer kuantum dan kerap mengklaim kemajuan yang seolah membawa teknologi eksotis dan mengubah dunia ini dalam jangkauan. Pada 1979, semua ini tak terbayangkan. Namun di musim panas itu, dua ilmuwan bertemu di Samudra Atlantik lepas pantai Puerto Riko, dan percakapan akuatik mereka melahirkan serangkaian karya yang menciptakan teori informasi kuantum. Dalam arti luas, kontribusi mereka membantu membawa ilmu komputer memasuki era kuantum.
Kedua ilmuwan yang basah kuyup itu, Charles Bennett dan Gilles Brassard, kini menjadi penerima terbaru ACM A.M. Turing Award, penghargaan setara Nobel di bidang ini.
Sebelum pertemuan 1979 itu, terdapat jurang pemisah antara ilmu informasi dan fisika. Bidang yang terakhir mengalami disrupsi pada awal abad ke-20 ketika fisikawan menemukan mekanika kuantum, penjelasan yang lebih mendalam tentang cara kerja alam semesta yang menggantikan fisika klasik Isaac Newton. Namun, ilmu komputer belum memperhitungkan dunia kuantum, kecuali untuk menangani efeknya pada chip kecil, di mana perilaku elektron menjadi relevan.
“Dari tahun 1950-an hingga 1980-an, orang menganggap efek kuantum terjadi pada benda sangat kecil dan sebagai sumber noise—Anda harus memahami teori kuantum untuk membangun transistor,” jelas Bennett. “Orang menganggap mekanika kuantum sebagai gangguan.” Ia dan Brassard menemukan metode—seperti lempar koin kuantum dan keterkaitan kuantum—yang mengubah kelemahan realitas kuantum yang dipersepsikan menjadi alat yang ampuh.
Saat pertemuan mereka, Bennett berada di persimpangan karir; ia bergabung dengan IBM pada 1973, namun telah mengambil istirahat panjang dari publikasi akademik. Salah satu sumber ketertarikannya yang berlanjut adalah ide yang dibagikan teman sekelas kuliahnya, Steven Weisner—bahwa menggunakan bentuk kriptografi kuantum dapat memungkinkan uang digital yang tidak dapat dipalsukan. (Ya, Weisner membayangkan cryptocurrency pada akhir 1960-an!) Di konferensi 1979 itu, Bennett melihat bahwa seorang kriptografer bernama Brassard hadir—ia baru menyelesaikan disertasi tentang kripto kunci-publik—dan menemukannya di lepas pantai.
“Jadi, saya sedang berenang di pantai ketika seorang yang tak dikenal mendatangi saya dan mulai bercerita bahwa temannya menemukan cara menggunakan mekanika kuantum untuk membuat uang kertas yang terjangkau dari ketiadaan,” kenang Brassard. “Seandainya saya di darat, saya akan lari menyelamatkan diri, tapi saya terjebak di laut, jadi saya mendengarkan dengan sopan.” Meski Brassard sebelumnya tak tertarik pada fisika, ia tertarik dengan pendekatan itu, dan pasangan ini akhirnya menerbitkan teori bernama BB84, pada dasarnya menciptakan alternatif untuk kriptografi kunci-publik klasik berdasarkan apa yang akan menjadi teori informasi kuantum. Tiba-tiba, dunia kuantum menjadi sumber solusi—jika ilmuwan dapat menciptakan mekanisme untuk mewujudkannya. Seperti dikatakan Yannis Ioannidis—presiden ACM, yang menganugerahkan Turing Award—dalam sebuah pernyataan, “Bennett dan Brassard secara fundamental mengubah pemahaman kita tentang informasi itu sendiri.”
Kedua ilmuwan bersusah payah menjelaskan bahwa kerja awal mereka tidak langsung menyebabkan keributan saat ini untuk membangun komputer kuantum. Bennett mencatat bahwa dalam sebuah konferensi 1981 di MIT, fisikawan legendaris Richard Feynman “menyampaikan poin bahwa, karena alam bersifat kuantum, mungkin beberapa tugas komputasi perlu dilakukan oleh komputer kuantum.” Ia juga memberi penghargaan kepada fisikawan David Deutsch untuk ide-ide kunci tentang komputer kuantum. Bennett dan Brassard menjadi bagian dari upaya itu.
“Komputasi kuantum ditemukan secara independen dari kami, tapi kemudian kami terjun ke dalamnya,” kata Brassard. “Saya adalah orang pertama yang merancang sirkuit kuantum untuk melakukan teleportasi kuantum.” Karya Brassard dan Bennett tentang teleportasi, meski masih dalam tahap eksperimental, kini menjadi bagian dari lore kuantum. Brassard pernah mengatakan bahwa “suatu hari, ini akan menjadi bahan bakar internet kuantum.”