Metode Baru Analisis Turbulensi Plasma dengan Entropi Informasi dari Fisika Kuantum

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.