Nationalgeographic.co.id—Kita akhirnya memiliki demonstrasi atas efek kuantum yang telah diprediksi bertahun-tahun yang lalu. Efek yang mampu membuat materi tak terlihat.
Para ilmuwan di Massachusetts Institute of Technology (MIT) telah menggunakan laser untuk meremas gas lithium bersama-sama setelah mendinginkannya ke suhu yang sangat rendah. Hasilnya adalah gas tak terlihat yang dapat menghalangi hamburan cahaya.
Para ilmuwan tersebut percaya teknik ini dapat digunakan untuk menghentikan kebocoran data dari komputer kuantum. Para peneliti lain juga telah bekerja dengan eksperimen serupa. Semua peneliti tersebut telah mempublikasikan temuan mereka dalam tiga makalah terpisah.
Proses yang disaksikan oleh para peneliti MIT itu disebut pemblokiran Pauli. Proses itu dibangun dari prinsip pengecualian Pauli. Dikutip dari BGR, prinsip ini pertama kali dirumuskan oleh Wolfgang Pauli, seorang fisikawan Austria, pada tahun 1925. Pauli mendalilkan bahwa partikel fermion seperti proton, elektron, dan neutron dengan keadaan kuantum yang sama tidak dapat eksis di ruang yang sama.
Prinsip pengecualian itu juga berlaku untuk atom-atom dalam gas, yang digunakan para ilmuwan untuk mendemonstrasikannya. Biasanya, atom-atom dalam awan gas memiliki ruang yang luas untuk bergerak.
Halaman berikutnya...
Saat Anda mengirim sebuah proton, atau sebuah partikel cahaya, ke dalam gas tersebut, atom-atom yang menabraknya berinteraksi dengannya. Atom-atom menyerap momentum dari partikel itu, yang menyebabkan atom-atom itu berloncatan pada tingkat energi yang berbeda. Ini kemudian membuat foton itu berhamburan.
Untuk membuat gas yang tidak terlihat, para ilmuwan harus melakukan yang sebaliknya. Mereka mendinginkan atom-atom tersebut. Atom-atom itu kemudian kehilangan energi, yang menyebabkan atom-atom tersebut membentuk jenis materi yang disebut laut Fermi (Fermi sea).
Atom-atom itu terjepit satu sama lain. Kondisi ini menyebabkan atom-atom tersebut tidak dapat bergerak naik atau turun dalam tingkat energi.
Pada titik ini partikel-partikel atom jadi begitu padat. Ketika Anda mengirim partikel cahaya, atom-atom itu tidak dapat berinteraksi dengannya. Cahaya itu kemudian terblokir secara Pauli.
Baca Juga: Berkat Muhandis Shiddiq, Komputer Kuantum Lebih Dekat dengan Kenyataan
Untuk membuat gas yang tidak terlihat, para peneliti di MIT menggunakan ide pemblokiran Pauli sebagai dasar. Mereka kemudian menyetel foton-foton dalam sinar laser sehingga hanya akan bertabrakan dengan atom-atom yang bergerak ke arah yang berlawanan, membuat atom-atom itu melambat dan mendingin. Setelah itu, para peneliti membekukan awan gas litium hingga suhu 20 mikrokelvin, tepat di atas nol mutlak.
Selanjutnya, para peneliti menggunakan laser kedua yang lebih terfokus untuk meremas atom bersama-sama. Mereka meremasnya hingga kepadatan sekitar 1 kuadriliun atom per sentimeter kubik, sebuah rekor baru. Akhirnya, mereka menggunakan laser ketiga untuk menyorotkan sinar ke gas. Seperti yang telah mereka prediksi, atom-atom itu menyebarkan cahaya 38 persen lebih sedikit daripada suhu kamar.
Para peneliti itu telah mendemonstrasikan bagaimana efek pemblokiran Pauli bekerja. Jadi, para ilmuwan lainnya dapat menggunakannya untuk mengembangkan materi tak terlihat yang menahan cahaya.
Manfaat dari temuan ini misalnya, perusahaan seperti Google yang sedang mencoba mengembangkan teknologi baru untuk komputer kuantum, dapat dapat menggunakannya untuk membantu meningkatkan efisiensi komputer mereka.
Baca Juga: Tiongkok Luncurkan Satelit Kuantum Pertama di Dunia
| Source | : | BGR,Science |
| Penulis | : | Utomo Priyambodo |
| Editor | : | Mahandis Yoanata Thamrin |
KOMENTAR