Courtesy of InterestingEngineering

Terobosan CERN: Qubit Antimateri Pertama Menguak Rahasia Alam Semesta

Menciptakan dan mengendalikan qubit antimateri menggunakan antiproton terperangkap untuk meningkatkan presisi pengukuran dan memahami simetri antara materi dan antimateri yang mendasar.

25 Jul 2025, 01.24 WIB

63 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini membuka jalan untuk pengukuran momen antiproton dengan presisi yang lebih tinggi.
Koherensi spin antiproton yang diperoleh selama 50 detik adalah pencapaian luar biasa dalam penelitian antimateri.
Hasil eksperimen ini dapat membantu menjelaskan mengapa alam semesta didominasi oleh materi.

Geneva, Swiss - Ilmuwan di CERN berhasil menciptakan qubit antimateri pertama di dunia dengan memanfaatkan antiproton, partikel antimateri yang berfungsi seperti magnet kecil dengan spin kuantum. Antiproton ini berhasil dikendalikan untuk berosilasi atau 'berayun' antara dua keadaan spin kuantum secara koheren selama 50 detik dalam perangkap elektromagnetik khusus.

Pencapaian ini sangat penting karena sebelumnya pengukuran antimateri hanya dilakukan dengan metode tidak koheren yang sangat rentan terhadap gangguan lingkungan. Kini, lewat manipulasi kuantum yang presisi, gangguan seperti fluktuasi medan magnet dapat ditekan sehingga pengukuran menjadi jauh lebih akurat dan stabil.

Teknologi ini bukan untuk pengembangan komputer kuantum saat ini, melainkan digunakan untuk menguji prinsip dasar fisika seperti simetri CPT, yang menyatakan bahwa materi dan antimateri memiliki perilaku identik. Penemuan ini berpotensi menjelaskan mengapa alam semesta kita didominasi oleh materi bukan antimateri.

Langkah selanjutnya, tim BASE berencana menggunakan BASE-STEP, sistem yang dapat memindahkan antiproton ke lingkungan dengan derau lebih rendah, sehingga waktu kohesi spin dapat diperpanjang hingga 500 detik. Hal ini membuka peluang baru dalam eksperimen antimateri dan pengujian model fisika fundamental.

Penelitian ini telah diterbitkan di jurnal Nature dan dipimpin oleh para ilmuwan terkemuka seperti Stefan Ulmer dan Barbara Latacz. Pekerjaan ini menandai tonggak besar dalam riset kuantum dan antimateri dengan potensi besar bagi ilmu pengetahuan dan pemahaman kita tentang alam semesta.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/first-antimatter-qubit-created-at-cern

Analisis Kami

"Penemuan ini menandai langkah revolusioner dalam penggunaan teknologi kuantum untuk penelitian antimateri, menjembatani dua bidang besar yang sebelumnya sulit dipadukan, yaitu fisika partikel dan komputasi kuantum. Keberhasilan pengendalian spin antiproton dengan waktu koherensi yang jauh lebih lama membuka banyak kemungkinan eksperimen presisi tinggi yang sebelumnya tidak terbayangkan."

Analisis Ahli

Stefan Ulmer

"Penemuan ini memajukan batas kemampuan kita dalam manipulasi kuantum partikel antimateri dan sangat penting untuk pengukuran presisi di masa depan yang dapat mengungkap ketidakseimbangan fundamental di alam semesta."

Barbara Latacz

"Dengan BASE-STEP, kami berharap dapat memperpanjang waktu koherensi antiproton secara signifikan, yang memungkinkan eksperimen menjadi lebih sensitif dan akurat dalam menguji hukum fisika dasar."

Prediksi Kami

Dengan peningkatan koherensi dan kontrol pada qubit antimateri, eksperimen masa depan akan dapat menguji teori fisika seperti simetri CPT dengan presisi yang jauh lebih tinggi, yang mungkin membuka jalan bagi penemuan baru di luar Model Standar fisika partikel.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dicapai oleh tim BASE di CERN?

Tim BASE di CERN berhasil menciptakan qubit antimateri pertama dengan mengendalikan antiproton dalam dua keadaan kuantum selama sekitar 50 detik.

Apa itu qubit antimateri dan bagaimana ia berfungsi?

Qubit antimateri adalah antiproton yang dapat berosilasi antara dua keadaan spin kuantum, mirip dengan ayunan yang didorong dengan tepat.

Mengapa penting untuk mempelajari antiproton?

Mempelajari antiproton penting untuk memahami sifat dasar materi dan antimateri, serta untuk mengungkap mengapa alam semesta lebih banyak mengandung materi.

Apa metode yang digunakan untuk mengendalikan spin antiproton?

Metode yang digunakan adalah spektroskopi transisi kuantum koheren, yang memungkinkan pengendalian presisi atas spin antiproton dengan mengurangi gangguan lingkungan.

Apa rencana tim BASE setelah eksperimen ini?

Tim BASE berencana untuk melanjutkan penelitian dengan sistem BASE-STEP yang dirancang untuk mentransportasi antiproton ke lingkungan yang lebih tenang.