Courtesy of InterestingEngineering

Metode Baru Analisis Turbulensi Plasma dengan Entropi Informasi dari Fisika Kuantum

Mengembangkan metode baru yang menggunakan konsep entropi informasi dari mekanika kuantum untuk menganalisis turbulensi plasma secara lebih komprehensif dan mengungkap transisi turbulensi yang selama ini luput dari metode tradisional.

02 Jun 2025, 20.46 WIB

84 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Metode MFSVD dapat memberikan wawasan baru tentang interaksi turbulensi dalam plasma.
Penerapan alat entropi dari fisika kuantum dapat mengungkap transisi yang sebelumnya tidak terdeteksi dalam turbulensi.
Penelitian ini berpotensi memberikan kontribusi pada berbagai bidang ilmiah di luar fisika plasma.

Jepang - Turbulensi adalah gerakan kompleks yang terjadi pada berbagai fluida, termasuk plasma, yang berperan penting dalam banyak fenomena alam dan teknologi. Namun, plasma turbulen jauh lebih rumit karena melibatkan interaksi beberapa bidang fisika sekaligus seperti densitas, suhu, dan potensial listrik.

Penelitian terbaru dari fisikawan Jepang memperkenalkan teknik baru bernama multi-field singular value decomposition (MFSVD). Dengan cara ini, mereka dapat menganalisis berbagai bidang fluktuasi dalam plasma secara bersamaan, bukan terpisah, sehingga dapat memahami interaksi vortex dan aliran besar yang sulit dilihat dengan metode sebelumnya.

Lebih menariknya, tim peneliti menggunakan konsep-konsep entropi informasi dari fisika kuantum, seperti von Neumann entropy dan entanglement entropy, untuk mengukur kompleksitas dan keterkaitan pola turbulensi dalam plasma. Ini berhasil mengungkap transisi turbulensi baru yang sebelumnya tidak dapat dideteksi menggunakan cara konvensional.

Transisi turbulensi baru yang ditemukan terkait dengan perubahan besar dalam pola vortex yang berdampak langsung pada kemampuan reaktor fusi untuk menahan panas dan partikel. Hal ini sangat penting dalam upaya menghasilkan energi dari reaktor fusi yang lebih efisien dan stabil.

Penemuan ini tidak hanya berpotensi merevolusi studi turbulensi pada plasma fusi, tetapi juga dapat diaplikasikan pada sistem kompleks lainnya seperti iklim, lalu lintas, dan sistem sosial. Peneliti berencana mengembangkan teori ini lebih jauh dan menguji metode mereka dengan data eksperimen nyata.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/new-entropy-plasma-turbulence-nuclear-fusion

Analisis Kami

"null"

Analisis Ahli

Prediksi Kami

Pertanyaan Terkait

Apa itu multi-field singular value decomposition (MFSVD)?

Multi-field singular value decomposition (MFSVD) adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis beberapa bidang fluktuasi secara bersamaan, memberikan pemahaman yang lebih jelas tentang interaksi dalam plasma.

Mengapa turbulensi plasma lebih kompleks dibandingkan dengan turbulensi biasa?

Turbulensi plasma lebih kompleks karena melibatkan evolusi simultan dari beberapa bidang fisik yang saling bergantung, seperti suhu, kepadatan, dan potensial listrik.

Apa peran entropi dalam penelitian ini?

Entropi digunakan untuk menangkap kompleksitas struktural fluktuasi turbulen dan mengungkap bagaimana pola turbulensi saling terhubung.

Apa dampak transisi yang ditemukan oleh tim peneliti?

Transisi yang ditemukan mencerminkan perubahan mendadak dalam pola kolektif vorteks, yang dapat mempengaruhi seberapa baik reaktor fusi mengendalikan panas dan partikel.

Bagaimana penelitian ini dapat diterapkan di bidang lain selain fisika plasma?

Penelitian ini memiliki potensi aplikasi di berbagai sistem kompleks seperti dinamika cuaca, jaringan lalu lintas, dan sistem sosial.