Kini Pertama Kalinya Paradoks Dunia Kuantum Terkonfirmasi Diukur – Dunia kuantum selalu menjadi misteri bagi dunia sains dan teknologi selama bertahun-tahun. Dunia ini penuh dengan probabilitas dan banyak kemungkinan, di mana beberapa hal terkait dan yang lainnya tidak, menciptakan paradoks. Namun, sebuah penelitian di Technische Universität Wien telah mengkonfirmasi secara eksperimental dugaan aneh tentang informasi kuantum. Studi ini telah diterbitkan di jurnal bergengsi nature physics dengan judul “Verification of the area law of mutual information in a quantum field simulator.” Fisika kuantum memungkinkan hubungan yang lebih kuat antara kuantitas yang berbeda, di mana partikel atau bagian yang berbeda dari sistem kuantum yang luas dapat “berbagi” sejumlah informasi. Menariknya, ukuran dari “informasi timbal balik” ini tidak bergantung pada ukuran sistem melainkan hanya pada permukaannya. Masukan teoretis untuk percobaan dan interpretasinya berasal dari Max-Planck-Institut für Quantenoptik di Garching, FU Berlin, ETH Zürich dan University of New York.
Seorang penulis pertama saat ini publikasi, Mohammadamin Tajik dari Pusat Sains dan Teknologi Kuantum Wina (VCQ) – Atominstitut dari TU Wien, menjelaskan bahwa seseorang dapat membayangkan sebuah wadah gas di mana partikel-partikel kecil beterbangan dan berperilaku sangat klasik seperti bola kecil. Namun, jika sistem berada dalam kesetimbangan, maka partikel-partikel di area wadah yang berbeda tidak tahu apa-apa tentang satu sama lain. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa informasi timbal balik yang dibagikan kedua partikel ini adalah nol.
Dalam dunia velvetmedia.id, penemuan seperti ini sangat penting karena dapat membuka pintu untuk penemuan lebih banyak lagi. Informasi kuantum yang terhubung lebih kuat daripada yang dimungkinkan oleh fisika klasik dapat membantu dalam pengembangan teknologi yang lebih maju dan canggih. Dengan demikian, kita dapat melihat bahwa dunia kuantum memiliki potensi yang besar untuk membantu kita dalam pengembangan sains dan teknologi yang lebih maju di masa depan.
Namun, di dunia kuantum, segalanya berbeda. Partikel yang berperilaku secara kuantum tidak dapat dipertimbangkan secara independen satu sama lain. Mereka terhubung secara matematis dan tidak dapat dijelaskan secara bermakna tanpa mengatakan sesuatu tentang yang lain. Prediksi tentang dunia kuantum saling berbagi informasi telah ada sejak lama. Hal tersebut terjadi antara subsistem yang berbeda dari sistem kuantum lainnya.
Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Prof. Jörg Schmiedmayer kini telah mengkonfirmasi prediksi ini untuk pertama kalinya. Dalam gas kuantum seperti itu, informasi timbal balik yang dibagikan lebih besar dari nol, dan itu tidak bergantung pada ukuran subsistem – tetapi hanya pada permukaan batas luar subsistem. Meskipun prediksi ini tampak aneh secara intuitif, di dunia kuantum informasi seringkali terkait erat dengan luas permukaan. Temuan ini merupakan kemajuan penting dalam sains dan teknologi, yang dapat membantu dalam pengembangan teknologi kuantum di masa depan.
Menurut penelitian, informasi dalam sistem kuantum tubuh menyebar dengan luas permukaan daripada volume. Untuk membuktikan hal ini, para peneliti menggunakan teknologi awan atom ultra dingin, dimana partikel-partikel didinginkan hingga suhu nol mutlak dan ditahan oleh chip atom. Pada suhu yang sangat rendah ini, sifat kuantum partikel semakin penting dan informasi semakin menyebar di dalam sistem. Hal ini memungkinkan hubungan antara masing-masing bagian dari keseluruhan sistem menjadi semakin signifikan. Untuk memahami sistem kuantum dengan lebih baik, para peneliti mengembangkan teknik tomografi khusus.
Baca juga: Prototipe Robot Bawah Air Terinspirasi Ubur – Ubur Untuk Membersihkan Lautan Dunia
Tomografi merupakan teknik pencitraan berdasarkan penampang tertentu dalam metode analisis. Para peneliti mendapatkan informasi tentang sistem kuantum dengan mengganggu atom sedikit dan kemudian mengamati dinamika yang dihasilkan. Hal ini seperti melempar batu ke dalam kolam dan kemudian mendapatkan informasi tentang keadaan cairan dan kolam dari gelombang yang diakibatkannya. Namun, dalam fisika kuantum, panjang koherensi menjadi faktor penting dalam mengetahui jarak di mana partikel berperilaku serupa secara kuantum dan saling mengenal satu sama lain. Penelitian ini membawa dampak positif dalam bidang sains dan teknologi, terutama dalam memahami sistem kuantum dengan lebih baik.
“Hal ini juga menjelaskan mengapa berbagi informasi tidaklah penting dalam gas klasik,” ujar Mohammadamin Tajik. “Dalam sistem banyak benda klasik, koherensi akan hilang; partikel tidak lagi dapat mengetahui keberadaan partikel tetangganya,” tambahnya. Pengaruh suhu dan panjang koherensi informasi timbal balik juga telah dikonfirmasi dalam percobaan. Informasi kuantum memainkan peran penting dalam banyak aplikasi teknologi dan sains fisika kuantum saat ini. Dengan demikian, hasil percobaan ini relevan dengan berbagai bidang penelitian, mulai dari fisika keadaan padat hingga studi fisika kuantum tentang gravitasi.
