Courtesy of InterestingEngineering
Penemuan Kelvin–Helmholtz Instability pada Fluida Kuantum Terinspirasi Lukisan Van Gogh
Menjelajahi dan membuktikan adanya hubungan antara fenomena fisika klasik dan kuantum melalui pengamatan KHI dalam fluida kuantum, serta membuka pemahaman baru tentang struktur topologi kuantum yang unik dan aplikasinya pada teknologi masa depan.
09 Agt 2025, 15.11 WIB
66 dibaca
Share
Ikhtisar 15 Detik
- Penelitian ini berhasil memperlihatkan instabilitas Kelvin-Helmholtz dalam cairan kuantum.
- Ditemukan jenis baru skyrmion yang disebut skyrmion eksentrik yang memiliki bentuk bulan sabit.
- Penemuan ini membuka kemungkinan baru dalam bidang spintronik dan pemahaman tentang struktur kuantum.
Osaka, Jepang - Kelvin–Helmholtz instability (KHI) adalah fenomena yang biasanya terjadi ketika dua fluida mengalir dengan kecepatan berbeda, menghasilkan gelombang dan pusaran seperti yang sering terlihat pada awan atau air. Namun, sampai saat ini, belum ada yang mengamati KHI langsung di fluida kuantum seperti Bose–Einstein condensate yang sangat dingin dan mengikuti hukum fisika kuantum.
Tim peneliti dari Osaka Metropolitan University, dipimpin oleh Hiromitsu Takeuchi, berhasil menciptakan kondisi eksperimen di mana dua komponen fluida kuantum mengalir berlainan kecepatan. Di batas antara dua aliran ini, pola ripples atau gelombang muncul, yang menandai tahap awal KHI kuantum yang baru ditemukan ini.
Selain gelombang, penelitian ini mengungkap bentuk pusaran unik berbentuk sabit yang disebut eccentric fractional skyrmions (EFSs), bertolak belakang dengan skyrmions simetris yang sudah dikenal di material magnetik. Bentuk EFS ini menarik karena menyerupai bulan sabit yang digambarkan dalam lukisan terkenal Van Gogh, 'The Starry Night'.
EFS merupakan jenis topologi baru yang belum masuk dalam klasifikasi skyrmions dan memiliki distorsi spin yang tajam dan singularitas berbeda yang dapat membawa muatan setengah dari muatan dasar. Penemuan ini membuka peluang baru untuk aplikasi dalam spintronik, teknologi yang menggunakan spin partikel untuk menyimpan dan memproses data.
Dengan penelitian ini, para ilmuwan tidak hanya menghubungkan seni dan sains secara inspiratif, tetapi juga memperluas wawasan tentang dinamika nonlinear dan struktur topologi dalam sistem kuantum, serta berencana melakukan studi lebih lanjut yang mungkin mengubah pemahaman kita tentang fisika gelombang dan topologi kuantum masa depan.
--------------------
Analisis Kami: Penemuan KHI dalam fluida kuantum adalah lompatan besar yang menghubungkan teori klasik dengan realita kuantum, memperlihatkan kecanggihan eksperimen modern dalam mengendalikan kondisi kuantum yang sangat rapuh. Selain itu, keberadaan EFS sebagai struktur yang belum terklasifikasi menunjukkan bahwa masih banyak rahasia alam kuantum yang menunggu untuk diungkap dan dapat merevolusi teknologi masa depan.
--------------------
Analisis Ahli:
Hiromitsu Takeuchi: Penemuan ini menegaskan adanya universalitas antara KHI klasik dan kuantum serta memperluas pemahaman kita tentang dinamika nonlinear kompleks dalam sistem kuantum topologi.
--------------------
What's Next: Penelitian lebih lanjut akan menguji prediksi klasik Kelvin–Helmholtz serta menemukan fenomena serupa dalam sistem kuantum multi-komponen atau berdimensi lebih tinggi, yang dapat mempercepat pengembangan teknologi kuantum dan spintronik.
Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/van-gogh-starry-night-quantum-discovery
[1] https://interestingengineering.com/science/van-gogh-starry-night-quantum-discovery
Pertanyaan Terkait
Q
Apa yang diteliti dalam studi ini?A
Studi ini meneliti hubungan antara instabilitas Kelvin-Helmholtz dan cairan kuantum.Q
Siapa penulis utama dari studi ini?A
Penulis utama dari studi ini adalah Hiromitsu Takeuchi.Q
Apa itu instabilitas Kelvin-Helmholtz?A
Instabilitas Kelvin-Helmholtz adalah fenomena yang terjadi ketika dua fluida mengalir dengan kecepatan berbeda dan membentuk gelombang.Q
Apa yang dimaksud dengan skyrmion eksentrik?A
Skyrmion eksentrik adalah vorteks berbentuk bulan sabit yang ditemukan dalam cairan kuantum, berbeda dari skyrmion biasa yang simetris.Q
Bagaimana penelitian ini menghubungkan seni dan sains?A
Penelitian ini menghubungkan seni dan sains dengan menemukan bentuk vorteks yang mirip dengan bulan pada lukisan 'The Starry Night' karya van Gogh.Artikel Serupa
Sains
2 bulan lalu
112 dibaca
Mengungkap Geometri Kuantum Dalam Kristal: Jalan Baru ke Superkonduktor Masa Depan
Sains
2 bulan lalu
38 dibaca
Peneliti Denmark Ciptakan Material Baru untuk Menguak Keadaan Kuantum Tersembunyi
Sains
2 bulan lalu
118 dibaca
Metode Baru Analisis Turbulensi Plasma dengan Entropi Informasi dari Fisika Kuantum
Sains
3 bulan lalu
115 dibaca
MIT Berhasil Tangkap Gambar Interaksi Atom Individu di Ruang Angkasa
Sains
4 bulan lalu
53 dibaca
Perisai kuantum: Metode terobosan menjanjikan untuk melindungi informasi dari kebisingan.
Sains
4 bulan lalu
53 dibaca