Courtesy of InterestingEngineering

Jam Kuantum Baru: Presisi Tinggi Tanpa Bakar Energi Berlebih

Mengembangkan jam kuantum baru yang bisa bekerja dengan presisi tinggi namun menghasilkan energi terbuang dan entropi jauh lebih sedikit daripada jam kuantum tradisional.

15 Jun 2025, 22.14 WIB

110 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Jam kuantum baru dapat mengukur waktu dengan presisi tinggi sambil mengurangi dissipasi energi.
Pendekatan transportasi koheren memungkinkan pengukuran waktu tanpa menghasilkan banyak entropi.
Penelitian ini berpotensi mengubah cara kita membangun jam dan meningkatkan efisiensi teknologi kuantum lainnya.

Wina, Austria - Selama bertahun-tahun, ilmuwan telah mencoba membuat jam yang bisa mengukur waktu dengan sangat tepat. Jam kuantum mengambil keuntungan dari aturan aneh dalam mekanika kuantum untuk mencapai hal ini. Namun, semakin tepat jam tersebut, semakin banyak energi yang terbuang dalam bentuk panas dan entropi. Hal ini dianggap sebagai harga yang tidak bisa dihindari untuk presisi tinggi.

Para peneliti internasional kini menemukan cara baru membangun jam kuantum yang bisa mengurangi energi yang terbuang dan entropi. Mereka menggunakan prinsip baru yang memungkinkan jam beroperasi dengan pola gelombang kuantum yang halus dan koheren, tanpa harus mengamati setiap 'detik' atau kejadian secara langsung. Jadi, energi yang biasanya hilang saat pengukuran bisa diminimalkan.

Dengan metode ini, hubungan antara presisi waktu dan entropi menjadi lebih efisien. Jika sebelumnya untuk menggandakan presisi harus menggandakan entropi, kini entropi hanya naik sedikit saat presisi meningkat. Ini membuat operasi jam jauh lebih hemat energi dan efisien.

Tim di Chalmers University of Technology di Swedia sedang membangun prototipe jam ini menggunakan teknologi sirkuit superkonduktor. Jika berhasil, jam ini bisa merevolusi cara kita mengukur waktu dan juga bisa diterapkan pada mesin kuantum lain seperti prosesor dan sensor kuantum agar lebih hemat energi.

Penemuan ini sangat penting karena walau disipasi energi sekarang belum menjadi masalah besar pada jam atom paling canggih, di masa depan dengan kebutuhan presisi tinggi yang ekstrem, disipasi energi akan menjadi kendala. Dengan pendekatan baru ini, batasan tersebut bisa diatasi secara signifikan.

Sumber: https://interestingengineering.com/science/new-quantum-clock-ticks-accurately-without-wasting-energy

Pertanyaan Terkait

Apa yang dimaksud dengan jam kuantum?

Jam kuantum adalah alat yang menggunakan prinsip mekanika kuantum untuk mengukur waktu dengan sangat akurat.

Bagaimana jam kuantum baru ini berbeda dari jam kuantum tradisional?

Jam kuantum baru ini menggunakan transportasi koheren untuk mengurangi entropi yang dihasilkan, berbeda dengan jam tradisional yang menghasilkan lebih banyak entropi saat meningkatkan presisi.

Apa peran Chalmers University of Technology dalam penelitian ini?

Chalmers University of Technology terlibat dalam pengembangan prototipe jam kuantum baru yang berpotensi meningkatkan efisiensi dalam pengukuran waktu.

Siapa Florian Meier dan apa kontribusinya dalam penelitian?

Florian Meier adalah peneliti utama yang mempelajari dampak dissipasi energi pada jam kuantum dan cara untuk menguranginya.

Mengapa dissipasi energi menjadi masalah dalam jam presisi tinggi?

Dissipasi energi menjadi masalah karena seiring dengan peningkatan presisi, lebih banyak energi hilang dalam bentuk panas, yang dibentuk oleh entropi.