Courtesy of InterestingEngineering

Metode Laser Baru Memperkuat Stabilitas Informasi Kuantum Pada Atom Cesium

Mengembangkan metode sederhana menggunakan sinar laser untuk menyinkronkan spin atom sehingga mengurangi kehilangan informasi kuantum dan membuat perangkat kuantum lebih stabil dan praktis.

11 Jul 2025, 04.02 WIB

130 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Metode baru menggunakan laser untuk menjaga kestabilan spin atom dapat mengurangi kehilangan informasi kuantum.
Penemuan ini dapat meningkatkan aplikasi teknologi kuantum tanpa memerlukan perlindungan berat atau suhu ultra-rendah.
Kolaborasi antara Universitas Ibrani Yerusalem dan Universitas Cornell menunjukkan potensi besar untuk kemajuan dalam sistem kuantum.

Jerusalem, Israel dan Ithaca, Amerika Serikat - Para peneliti berhasil menemukan cara baru yang sangat efektif untuk melindungi atom dari kehilangan informasi kuantum, masalah yang telah lama menghambat kemajuan teknologi kuantum. Mereka menggunakan satu sinar laser yang diatur secara presisi untuk menjaga spin atom cesium tetap selaras, sehingga informasi yang tersimpan dalam atom tersebut tidak cepat hilang.

Biasanya, menjaga keutuhan spin atom membutuhkan kondisi yang sulit seperti medan magnet rendah, suhu sangat dingin, atau perisai khusus yang besar. Namun, metode baru ini bisa dilakukan pada suhu ruang dan medan magnet tinggi tanpa perangkat tambahan yang rumit, menjadikannya lebih praktis untuk penggunaan nyata.

Dalam percobaan dengan uap cesium panas, para ilmuwan mencapai peningkatan waktu penyimpanan orientasi spin hingga sembilan kali lebih lama. Ini karena sinar laser memaksa atom untuk tetap sinkron seperti garpu tala yang menjaga irama, sehingga gangguan akibat tumbukan atau getaran tidak mudah mengacak arah spin.

Teknik ini memiliki potensi besar untuk memperbaiki berbagai perangkat kuantum yang membutuhkan stabilitas spin, seperti magnetometer yang mengukur medan magnet sangat lemah, sensor kuantum untuk pencitraan otak, navigasi presisi tanpa GPS, dan sistem informasi kuantum yang andal.

Penelitian ini dipimpin oleh tim dari Hebrew University of Jerusalem dan Cornell University serta dipublikasikan dalam Physical Review Letters. Dengan solusi sederhana menggunakan laser, metode ini membuka jalan bagi pengembangan alat kuantum yang lebih kecil, stabil, dan mudah diterapkan di kehidupan sehari-hari.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/quantum-spin-coherence-laser-breakthrough

Analisis Kami

"Penemuan ini membuka jalan baru yang sangat penting dalam stabilisasi sistem kuantum secara praktis tanpa memerlukan infrastruktur mahal dan rumit. Penggunaan cahaya sebagai stabilisator spin adalah solusi cerdas yang dapat merevolusi desain perangkat kuantum masa depan agar lebih efisien dan tersedia luas."

Analisis Ahli

Prof. Christopher Monroe

"Pendekatan penggunaan efek light shift untuk sinkronisasi spin adalah inovasi penting yang melampaui batasan fisik tradisional dalam koherensi kuantum, membuka kemungkinan aplikasi di skala industri."

Dr. Mikhail Lukin

"Metode ini menunjukkan pengembangan kritis dalam mengatasi decoherence, yang selama ini menjadi hambatan utama dalam komputasi kuantum dan sensor kuantum."

Prediksi Kami

Kedepannya, teknologi ini kemungkinan akan mempercepat pengembangan perangkat kuantum praktis yang lebih kecil, tahan kondisi lingkungan normal, dan lebih mudah diakses untuk berbagai aplikasi komersial dan ilmiah.

Pertanyaan Terkait

Apa metode baru yang ditemukan para peneliti untuk menjaga informasi kuantum?

Para peneliti menggunakan sinar laser yang disetel dengan hati-hati untuk menjaga spin atom tetap teratur.

Apa tantangan utama yang dihadapi dalam teknologi kuantum terkait spin atom?

Tantangan utama adalah spin relaksasi, di mana atom kehilangan orientasi magnetik akibat tabrakan dan gangguan lingkungan.

Siapa yang memimpin penelitian ini dan dari mana asalnya?

Penelitian ini dipimpin oleh tim dari Universitas Ibrani Yerusalem dan Universitas Cornell.

Apa dampak dari penemuan ini pada sensor dan teknologi kuantum lainnya?

Penemuan ini dapat meningkatkan stabilitas dan ketepatan sensor yang digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk pencitraan otak dan eksplorasi ruang angkasa.

Bagaimana teknik ini berbeda dari metode tradisional dalam mencegah relaksasi spin?

Teknik ini menggunakan cahaya sebagai stabilizer, sementara metode tradisional sering melibatkan medan magnet rendah dan suhu rendah.