Courtesy of InterestingEngineering

MIT Ciptakan Kamera Khusus untuk Memotret Interaksi Atom Secara Langsung

Mengamati fenomena kuantum secara langsung di ruang nyata dengan menangkap gambar interaksi atom individu.

05 Mei 2025, 23.04 WIB

118 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penemuan gambar atom individu yang berinteraksi membuka jalan untuk pengamatan fenomena kuantum secara langsung.
Teknik mikroskop baru memungkinkan pengamatan perilaku atom yang sebelumnya hanya dapat diprediksi secara teori.
Penelitian ini dapat membantu memahami mekanisme di balik fenomena fisika kuantum yang kompleks.

Massachusetts, Amerika Serikat - Para ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Amerika Serikat telah mencapai terobosan besar dengan menangkap gambar pertama dari atom individu yang berinteraksi bebas di ruang angkasa. Gambar-gambar ini menunjukkan interaksi antara partikel bebas yang sebelumnya hanya dapat dihipotesiskan, memungkinkan pengamatan fenomena kuantum secara langsung di ruang nyata.

Untuk menangkap gambar detail dari interaksi atom, tim yang dipimpin oleh Martin Zwierlein mengembangkan teknik baru yang memungkinkan atom bergerak bebas sebelum membekukan dan menerangi mereka untuk menangkap posisi mereka. Teknik ini disebut mikroskopi atom-resolved, yang memungkinkan pengamatan interaksi kuantum antara boson dan fermion.

Para peneliti menggunakan teknik ini untuk mengamati awan atom natrium yang membentuk kondensat Bose-Einstein dan awan atom litium yang menunjukkan mekanisme di balik superkonduktivitas. Mereka berencana untuk menerapkan teknik ini untuk mengeksplorasi keadaan kuantum yang lebih kompleks dan kurang diteliti, termasuk perilaku aneh yang terlihat dalam fisika Hall kuantum.

--------------------

Analisis Kami: Penemuan ini merupakan loncatan besar dalam fisika eksperimental karena kini teori kuantum yang sebelumnya hanya dapat diprediksi secara matematis bisa diverifikasi lewat gambar nyata. Teknik ini membuka jalan bagi pemahaman yang jauh lebih baik terhadap sifat dasar materi dan interaksi kuantum yang selama ini sulit ditangkap.

--------------------

Analisis Ahli:

Martin Zwierlein: Teknik atom-resolved microscopy kami memungkinkan visualisasi langsung sifat gelombang dan interaksi antar partikel kuantum, yang sekaligus membuka cakrawala baru penelitian dalam fisika kuantum.

--------------------

What's Next: Dengan kemampuan mengamati fenomena kuantum secara langsung, para ilmuwan diprediksi akan mampu menguak lebih dalam mekanisme fisika kuantum yang rumit dan mengembangkan teknologi kuantum baru, seperti komputer kuantum dan superkonduktor yang lebih efisien.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/mit-captures-first-image-of-free-range-atoms-can-help-visualize-quantum-phenomena

Pertanyaan Terkait

Apa yang dicapai oleh para ilmuwan di MIT?

Para ilmuwan di MIT berhasil menangkap gambar pertama dari atom individu yang berinteraksi secara bebas di ruang angkasa.

Apa itu mikroskop atom-resolved yang dikembangkan oleh tim?

Mikroskop atom-resolved adalah teknik baru yang memungkinkan para peneliti untuk mengamati posisi atom dengan jelas setelah membekukan gerakan mereka.

Apa yang diamati oleh para peneliti dalam interaksi antara boson dan fermion?

Para peneliti mengamati boson yang berkumpul dalam Bose-Einstein kondensat dan fermion yang berpasangan, yang mengungkap mekanisme di balik superkonduktivitas.

Mengapa pengamatan perilaku atom sangat sulit dilakukan?

Pengamatan perilaku atom sulit dilakukan karena prinsip ketidakpastian Heisenberg yang menyatakan bahwa posisi dan kecepatan atom tidak dapat diketahui secara bersamaan.

Apa rencana tim peneliti setelah penemuan ini?

Tim peneliti berencana untuk menerapkan teknik ini untuk mengeksplorasi keadaan kuantum yang lebih kompleks dan kurang diteliti.