Tim Peneliti IPB University Temukan Fenomena Peralihan Kondisi Ketidakpastian Kuantum
Tim peneliti Divisi Fisika Teori, Departemen Fisika IPB University mengungkap fenomena peralihan ketidakpastian dalam sistem kuantum melalui perubahan bentuk geometri pada eksperimen celah ganda.
Temuan yang dipublikasikan di jurnal internasional Physica Scripta (doi:10.1088/1402-4896/ae8e53) ini berpotensi membuka peluang baru bagi penelitian koherensi kuantum, seperti eksperimen which-way presisi, protokol pengukuran lemah, serta tomografi kuantum.
Penelitian tersebut dipimpin oleh Guru Besar Fisika Teori IPB University, Prof Husin Alatas, bersama Fauzani Muhammad, Hendradi Hardhienata, dan Faozan Ahmad. Tim mengkaji eksperimen celah ganda dengan pendekatan berbeda, yakni menggunakan dua celah yang sengaja dibuat tidak sama lebar atau disebut celah ganda asimetris.
Menurut Prof Husin Alatas, selama ini sebagian besar penelitian menggunakan dua celah dengan ukuran yang sama. Padahal, ketika ukuran kedua celah dibuat berbeda, muncul perilaku baru yang belum banyak dipelajari.
“Kami menemukan bahwa perubahan sederhana pada lebar dan jarak antarcelah ternyata dapat mengubah tingkat ketidakpastian kuantum. Dengan kata lain, geometri perangkat dapat dimanfaatkan sebagai cara untuk mengendalikan keadaan kuantum,” jelas Prof Husin yang juga pengajar mata kuliah Fisika Kuantum Lanjut pada Program Studi S1 Fisika IPB University.
Ia menerangkan bahwa selama ini geometri hanya dipandang sebagai bagian dari rancangan alat. Namun, hasil penelitian menunjukkan bahwa bentuk geometri justru ikut memengaruhi sifat dasar partikel yang melewati celah tersebut.
Temuan berdasarkan model statistik mekanika kuantum yang dikembangkan oleh fisikawan Indonesia Agung Budiyono bersama dengan Daniel Rohrlich ini memperluas pemahaman terhadap prinsip ketidakpastian Heisenberg yang telah menjadi salah satu fondasi mekanika kuantum selama hampir satu abad.
Prof Husin menambahkan, temuan ini juga berpotensi dimanfaatkan dalam berbagai penelitian fenomena koherensi kuantum yang merupakan fondasi utama berbagai teknologi kuantum 2.0 saat ini.
Lebih lanjut, Prof Husin mengatakan bahwa kemampuan mengendalikan keadaan koherensi kuantum tersebut menjadi tantangan utama dalam pengembangan berbagai teknologi kuantum seperti penginderaan berpresisi tinggi dan komunikasi kuantum yang aman.
Selama ini, pengendalian koherensi tersebut umumnya memerlukan perangkat yang kompleks. Melalui penelitian ini, geometri perangkat berpotensi menjadi alternatif yang lebih sederhana untuk membantu mengatur perilaku sistem kuantum.
“Temuan ini masih berada pada tahap teori sehingga perlu dibuktikan melalui eksperimen. Namun, banyak teknologi besar lahir dari riset fundamental seperti ini. Transistor, laser, hingga magnetic resonance imaging (MRI) juga berawal dari pemahaman mendalam terhadap konsep-konsep fisika,” ujarnya.
Ia menambahkan bahwa riset dasar memiliki peran utama dalam membangun kemandirian ilmu pengetahuan dan teknologi di Indonesia. Dengan memperkuat penelitian fundamental, Indonesia memiliki peluang untuk tidak hanya menjadi pengguna, tetapi juga menjadi pengembang teknologi kuantum di masa depan.
Fakta bahwa sebuah tim di Bogor mampu memprediksi fenomena kuantum yang belum pernah dilaporkan sebelumnya, dengan berpijak pada model teori yang juga diformulasikan fisikawan Indonesia, menunjukkan bahwa Indonesia sesungguhnya sudah memiliki bibit-bibit penguasaan itu. (dr)
