Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Menghindari Prinsip Ketidakpastian dalam Fisika Kuantum

Teknik baru mendapatkan aturan fisika kuantum berusia sekitar 100 tahun untuk pertama kalinya.

Prinsip ketidakpastian, pertama kali diperkenalkan oleh Werner Heisenberg pada akhir 1920-an, adalah konsep dasar mekanika kuantum. Di dunia kuantum, partikel seperti elektron yang memberi daya pada semua produk listrik juga dapat berperilaku seperti gelombang. Akibatnya, partikel tidak dapat memiliki posisi dan momentum yang terdefinisi dengan baik secara bersamaan. Misalnya, mengukur momentum partikel menyebabkan gangguan posisi, dan karena itu posisinya tidak dapat ditentukan secara tepat.

IMAGES
Gambar: pahamify.com

Dalam penelitian terbaru, yang diterbitkan di Science , tim yang dipimpin oleh Prof. Mika Sillanp di Universitas Aalto di Finlandia telah menunjukkan bahwa ada cara untuk menyiasati prinsip ketidakpastian. Tim tersebut termasuk Dr. Matt Woolley dari University of New South Wales di Australia, yang mengembangkan model teoretis untuk eksperimen tersebut.

Alih-alih partikel dasar, tim melakukan eksperimen menggunakan objek yang jauh lebih besar: dua kepala drum bergetar seperlima lebar rambut manusia. Para drumhead dipaksa dengan hati-hati untuk berperilaku secara mekanika kuantum.

“Dalam pekerjaan kami, para drumhead menunjukkan gerakan kuantum kolektif. Drum bergetar dalam fase yang berlawanan satu sama lain, sehingga ketika salah satu dari mereka berada di posisi akhir dari siklus getaran, yang lain berada di posisi yang berlawanan pada waktu yang sama. Dalam situasi ini, ketidakpastian kuantum dari gerakan drum dibatalkan jika kedua drum diperlakukan sebagai satu entitas mekanika kuantum,” jelas penulis utama studi tersebut, Dr. Laure Mercier de Lepinay.

Ini berarti bahwa para peneliti dapat secara bersamaan mengukur posisi dan momentum dari dua drumhead — yang seharusnya tidak mungkin dilakukan menurut prinsip ketidakpastian Heisenberg. Melanggar aturan memungkinkan mereka untuk dapat mengkarakterisasi kekuatan yang sangat lemah yang menggerakkan drumhead.

“Salah satu drum merespon semua kekuatan drum lainnya dengan cara yang berlawanan, semacam dengan massa negatif,” kata Sillanp.

Selain itu, para peneliti juga memanfaatkan hasil ini untuk memberikan bukti paling kuat hingga saat ini bahwa objek sebesar itu dapat menunjukkan apa yang dikenal sebagai belitan kuantum. Objek terjerat tidak dapat dijelaskan secara independen satu sama lain, meskipun mereka mungkin memiliki pemisahan spasial yang besar secara sewenang-wenang. Keterikatan memungkinkan pasangan objek berperilaku dengan cara yang bertentangan dengan fisika klasik, dan merupakan sumber daya utama di balik teknologi kuantum yang muncul. Komputer kuantum dapat, misalnya, melakukan jenis perhitungan yang diperlukan untuk menemukan obat-obatan baru jauh lebih cepat daripada superkomputer mana pun.

Dalam objek makroskopik, efek kuantum seperti keterjeratan sangat rapuh, dan mudah dihancurkan oleh gangguan apa pun dari lingkungan sekitarnya. Oleh karena itu, eksperimen dilakukan pada suhu yang sangat rendah, hanya seperseratus derajat di atas nol mutlak pada -273 derajat.

Di masa depan, kelompok peneliti akan menggunakan ide-ide ini dalam tes laboratorium yang bertujuan untuk menyelidiki interaksi mekanika kuantum dan gravitasi. Drumhead yang bergetar juga dapat berfungsi sebagai antarmuka untuk menghubungkan node jaringan kuantum terdistribusi skala besar.

Powered By NagaNews.Net