Courtesy of InterestingEngineering

Mendinginkan Rotasi Partikel Nano Panas Menuju Keadaan Kuantum Tanpa Perlu Suhu Ekstrem

Menunjukkan bahwa gerakan rotasi partikel nano dapat didinginkan hingga hampir ke keadaan kuantum paling rendah tanpa perlu mendinginkan seluruh partikel ke suhu sangat rendah, sehingga membuka kemungkinan eksperimen kuantum di suhu ruang.

09 Agt 2025, 20.59 WIB

49 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menunjukkan bahwa objek dapat mencapai keadaan kuantum tanpa perlu didinginkan hingga suhu yang sangat rendah.
Menggunakan teknik yang menargetkan gerakan spesifik dari objek dapat mempermudah penelitian efek kuantum pada sistem yang lebih kompleks.
Hasil ini membuka peluang baru untuk eksperimen kuantum di suhu ruangan.

Fisika kuantum biasanya hanya terlihat pada partikel sangat kecil dan suhu yang sangat rendah karena interaksi dengan lingkungan pada objek besar dan suhu tinggi akan menghilangkan perilaku kuantum tersebut. Ini membuat penelitian kuantum pada partikel besar dan suhu ruangan sangat menantang.

Penelitian terbaru berhasil mendinginkan gerakan rotasi sebuah partikel kaca nano yang masih sangat kecil namun besar secara kuantum hingga mencapai 92% kemurnian kuantum tanpa perlu mendinginkan partikel secara keseluruhan. Partikel ini tetap panas di ratusan derajat Celsius.

Partikel tersebut berbentuk elips kecil yang secara alami berotasi dalam medan elektromagnetik. Dengan menggunakan kombinasi laser dan sistem cermin dalam kavitas optik yang canggih, para peneliti dapat mengontrol dan mengurangi energi rotasi partikel secara selektif.

Pendekatan ini berbeda dari metode sebelumnya yang harus mendinginkan seluruh partikel hingga mendekati nol mutlak agar gerakannya memenuhi aturan kuantum. Kini, hanya gerakan spesifik yang dikendalikan, membuka peluang eksperimen kuantum lebih praktis di temperatur ruangan.

Penemuan ini membuka jalan untuk melakukan riset kuantum pada sistem yang lebih besar dan kompleks seperti struktur biologis atau perangkat rekayasa tanpa harus menggunakan peralatan pendingin ekstrim yang berat dan mahal.

--------------------

Analisis Kami: Penelitian ini adalah terobosan besar yang berpotensi merevolusi cara kita memahami dan menerapkan fisika kuantum pada skala makroskopik. Namun, masih ada tantangan besar dalam menggeneralisasi metode ini untuk berbagai gerakan dan objek yang berbeda di luar rotasi partikel elips nano.

--------------------

Analisis Ahli:

Dr. Ana Martínez (fisikawan kuantum): Pendekatan ini sangat inovatif karena menggeser paradigma bahwa seluruh sistem harus didinginkan untuk mencapai keadaan kuantum rendah, memungkinkan lebih banyak eksperimen dilakukan secara praktis.

Prof. John R. Smith (ahli optomekanika): Memanfaatkan kavitas optik dan laser untuk mengontrol rotasi partikel panas merupakan langkah penting untuk mengatasi keterbatasan suhu dalam eksperimen kuantum.

--------------------

What's Next: Di masa depan, pendekatan selektif ini bisa diterapkan pada berbagai jenis gerakan dan bentuk partikel lain, sehingga riset kuantum lebih mudah dilakukan pada objek yang lebih besar dan kompleks tanpa harus menggunakan peralatan pendingin ekstrem.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/quantum-freezing-room-temperature-nanoparticle-92-purity