Jumat, 2
Desember 2011 -
Pengukuran menunjukkan bahwa mereka terikat: Getaran berlian yang kedua bereaksi
terhadap apa yang terjadi pada getaran yang pertama.
Para
peneliti yang bekerja di Laboratorium Clarendon di Universitas Oxford, Inggris,
telah berhasil membuat satu berlian kecil berkomunikasi dengan berlian kecil
lainnya dengan memanfaatkan “keterikatan kuantum”, salah satu fitur yang
menggugah dalam fisika kuantum.
Keterikatan (entanglement)
telah terbukti sebelumnya, namun apa yang membuat percobaan Oxford menjadi unik
adalah konsepnya yang ditunjukkan dengan benda padat yang cukup besar pada
suhu ruangan.
Keterikatan materi
sebelumnya melibatkan partikel submikroskopik, seringkali pada suhu yang
dingin.
Percobaan
ini menggunakan berlian berskala milimeter, “bukan atom individu, bukan awan
gas,” kata Ian Walmsley, profesor fisika eksperimental di Laboratorium
Clarendon Oxford, salah satu tim peneliti internasional.
Percobaan
ini dilaporkan dalam Science edisi minggu ini.
Ketika
memberi kejutan listrik pada satu berlian buatan dengan pulsa laser
ultra-pendek, mereka berhasil mengubah getaran berlian kedua yang
terletak sejauh setengah kaki tanpa sedikitpun menyentuhnya.
“Keterikatan” berasal dari
pikiran Albert Einstein, yang ironisnya hadir dengan gagasan untuk mencoba
menyanggah mekanika kuantum, cabang fisika yang tidak ia yakini sepanjang hidupnya.
Berdasarkan
teori ini, jika dua partikel, misalnya elektron, diciptakan bersamaan, beberapa
atribut mereka akan menjadi “terikat”. Jika keduanya kemudian dipisahkan,
dengan melakukan sesuatu pada yang satu, maka itu akan langsung
mempengaruhi yang lainnya. Ini akan terjadi entah posisi mereka berdampingan
satu sama lain ataupun terpisah jauh di alam semesta.
Sebagai
contoh, elektron bertindak seolah-olah mereka memiliki magnet bar kecil yang
mengarah ke atas atau bawah, digambarkan dengan sebuah atribut yang disebut
“spin”. Jika kedua elektron saling terikat lewat spin mereka – atas
atau bawah – dan ilmuwan mengukur spin yang satu, maka spin yang lain akan
bereaksi, bahkan sekalipun yang satu berada di atas meja laboratorium di
Oxford dan yang lainnya berada di sebuah planet dekat bintang Antares
sejauh 1.000 tahun cahaya.
Ini bisa
mengindikasikan bahwa, informasi tentang perubahan ini melakukan perjalanan
yang lebih cepat dari kecepatan cahaya – yang Einstein katakan adalah tidak
mungkin – atau jarak jauhnya adalah semacam ilusi.
Einstein menyebutnya
sebagai “aksi seram di kejauhan”. Fisikawan Jerman Erwin Schrodinger
menggunakan istilah “keterikatan” dalam secarik surat kepada Einstein. Dia pun
tidak meyakini mekanika kuantum.
“Saya rasa
saya bisa katakan bahwa tak ada seorangpun yang memahami mekanika kuantum,”
jelas fisikawan Richard Feynman.
Meskipun
demikian, mekanika kuantum kini merupakan paradigma bagi alam pada tingkat
atom. Ini berfungsi sebagai dasar pada banyak teknologi modern, dari laser
hingga transistor. Dan keterikatan hadir sebagai bagian dari paketnya.
Para fisikawan telah menunjukkannya dalam laboratorium sejak tahun 1980-an, dan
tengah digunakan dalam ekperimen laboratorium dengan blok-blok bangunan
komputer kuantum.
Berlian yang
digunakan Walmsley dan tim internasional berukuran sekitar 3 milimeter persegi
dengan ketebalan 1 milimeter.
“Kami
menggunakan laser pulsa pendek dengan durasi pulsa sekitar 100 femto-detik
(seper satu detik),” katanya.
Mereka
memilih berlian karena merupakan kristal, sehingga lebih mudah mengukur getaran
molekulnya, dan karena transparan pada panjang gelombang yang terlihat. Cahaya
dari laser mengubah semacam getaran massa dalam kristal berlian yang disebut
fonon, dan pengukuran menunjukkan bahwa mereka terikat: Getaran berlian yang
kedua bereaksi terhadap apa yang terjadi pada getaran yang pertama.
Dengan
melakukan percobaan dengan pulsa laser yang ultra-cepat, memungkinkan para
peneliti menangkap keterikatan, yang biasanya sangat berlangsung cepat pada benda-benda
besar dalam suhu kamar.
“Ini tetap
merupakan cara berpikir yang berlawanan tentang objek,” aku Walmsley.
“Ini adalah
potongan kerja yang sangat bagus dan cerdas dengan implikasi yang berpotensi
besar,” kata Sidney Perkowitz, seorang fisikawan di Universitas Emory di
Atlanta, dan penulis “Slow Light: Invisibility, Teleportation and Other
Mysteries of Light”, buku yang sebagian membahas tentang keterikatan. Ukuran
makroskopik, dan fakta bahwa hal ini dilakukan pada suhu kamar, akan menjadi
langkah penting menuju teknologi kuantum praktis untuk telekomunikasi dan
komputasi, dan ke arah pemahaman yang lebih mendalam tentang bagaimana dunia
kuantum dan dunia skala-manusia saling terkait.”
Kredit: Universitas
Oxford
Jurnal: K. C. Lee, M. R. Sprague, B. J. Sussman, J. Nunn, N. K. Langford, X.-M. Jin, T. Champion, P. Michelberger, K. F. Reim, D. England, D. Jaksch, I. A. Walmsley. Entangling Macroscopic Diamonds at Room Temperature. Science, 2 December 2011: Vol. 334 no. 6060 pp. 1253-1256. DOI: 10.1126/science.1211914
Jurnal: K. C. Lee, M. R. Sprague, B. J. Sussman, J. Nunn, N. K. Langford, X.-M. Jin, T. Champion, P. Michelberger, K. F. Reim, D. England, D. Jaksch, I. A. Walmsley. Entangling Macroscopic Diamonds at Room Temperature. Science, 2 December 2011: Vol. 334 no. 6060 pp. 1253-1256. DOI: 10.1126/science.1211914
boleh izin meralat? :)
BalasHapus100 femto = 10^-13 detik atau seper sepuluh triliun detik