Courtesy of InterestingEngineering

Metode Baru Kontrol Gelombang Kelvin di Superfluid Helium-4 Membuka Era Baru

01 Feb 2025, 23.12 WIB

277 dibaca

Sekelompok peneliti Jepang telah menemukan cara untuk mengendalikan gelombang Kelvin dalam helium superfluid. Gelombang Kelvin adalah gangguan kecil yang bergerak dalam bentuk spiral di sepanjang vortex kuantum dalam superfluid, seperti helium cair pada suhu sangat rendah. Penemuan ini penting karena dapat meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana energi bergerak dalam fluida kuantum, yang dapat memperbaiki sensor kuantum dan membuat perangkat kuantum lebih efisien. Sebelumnya, para ilmuwan kesulitan untuk mengamati dan mengendalikan gelombang ini, tetapi penelitian ini memberikan metode praktis untuk melakukannya.

Penemuan ini terjadi secara tidak sengaja saat peneliti melakukan eksperimen dengan menerapkan medan listrik pada nanopartikel kecil yang terikat pada vortex kuantum. Mereka berharap dapat menggerakkan struktur vortex, tetapi malah mengamati gerakan bergelombang dari inti vortex, yaitu gelombang Kelvin. Dengan menggunakan partikel silikon kecil dan menerapkan medan listrik, mereka berhasil menciptakan gelombang Kelvin yang terlihat. Penelitian ini tidak hanya mengonfirmasi sifat spiral gelombang Kelvin, tetapi juga memberikan informasi tentang bagaimana panjang gelombang dan kecepatan gelombang ini berubah dengan frekuensinya. Temuan ini membuka jalan untuk penelitian lebih lanjut tentang vortex kuantum dan gelombang Kelvin.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/scientists-catch-control-kelvin-waves-first-time

Analisis Kami

"Penemuan ini sangat penting karena membuka pintu baru untuk studi dan manipulasi vorteks kuantum yang sebelumnya sulit dikendalikan. Metode praktis yang ditemukan akan memungkinkan penelitian lebih dalam pada turbulensi kuantum dan dapat mempercepat inovasi teknologi kuantum."

Analisis Ahli

Yosuke Minowa

"Metode ini memungkinkan pengamatan dan manipulasi vorteks kuantum tiga dimensi secara tepat, membuka peluang besar untuk memahami gelombang Kelvin secara mendalam."

Prediksi Kami

Dengan metode baru ini, penelitian tentang dinamika vorteks kuantum akan semakin berkembang sehingga dapat dikembangkan sensor kuantum yang lebih sensitif dan perangkat quantum yang lebih efisien dalam waktu dekat.

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh tim peneliti Jepang?

Tim peneliti Jepang menemukan metode untuk mengontrol eksitasi gelombang Kelvin dalam helium superfluid.

Apa itu gelombang Kelvin dan di mana mereka ditemukan?

Gelombang Kelvin adalah gangguan kecil berbentuk spiral yang bergerak sepanjang vorteks kuantum dalam superfluid, seperti helium cair pada suhu sangat rendah.

Mengapa penelitian ini penting untuk sensor kuantum?

Penelitian ini penting karena dapat meningkatkan pemahaman tentang pergerakan energi dalam fluida kuantum, yang dapat meningkatkan efisiensi perangkat kuantum.

Bagaimana cara peneliti mengamati gelombang Kelvin?

Peneliti mengamati gelombang Kelvin dengan menggunakan pengaturan kamera ganda dan menerapkan frekuensi eksitasi yang berbeda.

Di mana hasil penelitian ini dipublikasikan?

Hasil penelitian ini dipublikasikan di jurnal Nature Physics.