Courtesy of InterestingEngineering

Atom Ultra Dingin Tolak Termalisasi Meski Dijolok Berulang Kali

Menunjukkan bahwa sistem kuantum dengan atom ultra dingin dapat menghindari termalisasi bahkan setelah dijolok berulang kali, yang berpotensi membuka jalan bagi teknologi kuantum baru yang tahan terhadap pemanasan dan kehilangan koherensi.

17 Agt 2025, 16.38 WIB

47 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menunjukkan bahwa atom dingin dapat menantang hukum-hukum fisika klasik.
Menghindari thermalisation adalah kunci untuk menjaga sifat kuantum dalam teknologi masa depan.
Eksperimen ini membuka jalan untuk pemahaman lebih lanjut tentang perilaku banyak partikel dalam kondisi kuantum.

Innsbruck, Austria - Para peneliti di University of Innsbruck melakukan eksperimen dengan sekitar 100.000 atom cesium yang sangat dingin, hanya beberapa miliaran derajat di atas nol mutlak. Pada kondisi ini, atom-atom tersebut tidak lagi bertingkah seperti partikel biasa, tapi mengikuti hukum mekanika kuantum yang aneh dan unik.

Atom-atom ini dimasukkan ke dalam tabung mikroskopik yang hanya satu atom tebal, sehingga membentuk gas satu dimensi. Tim kemudian memberikan 'jolokan' menggunakan sinar laser berdenyut secara berulang-ulang, yang seharusnya membuat atom-atom itu menyebar dan memanas.

Namun, hasilnya mengejutkan: momentum atom-atom tersebut berhenti menyebar dan tidak memanas seperti yang diperkirakan. Setelah beberapa waktu, atom-atom ini membeku dalam keadaan kuantum yang stabil dan bergerak seperti terikat bersama, menolak untuk menyebar atau kehilangan keteraturan.

Penemuan ini berarti bahwa sistem kuantum tertentu dapat menghentikan proses termalisasi yang selama ini dianggap tak terelakkan, sesuatu yang mengancam koherensi dan stabilitas sistem kuantum. Ini adalah terobosan besar untuk mengembangkan perangkat kuantum seperti sensor dan komputer yang lebih tahan terhadap gangguan dan pemanasan.

Saat ini, tim peneliti berencana mengeksplorasi lebih jauh dengan mengubah konfigurasi atom dan membiarkan atom bergerak antar tabung, untuk mengetahui apakah fenomena ini bersifat universal atau hanya terjadi dalam kondisi khusus. Penelitian ini berpotensi membuka babak baru dalam fisika kuantum dan teknologi kuantum masa depan.

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

Analisis Kami: Penemuan ini benar-benar merevolusi pemahaman kita tentang termalisasi dalam fisika kuantum dan membuka kemungkinan besar untuk pengembangan teknologi kuantum yang lebih stabil dan tahan lama. Saya percaya riset lanjutan akan memperluas aplikasi praktisnya, terutama dalam komputasi kuantum dan penyimpanan informasi kuantum.

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

Analisis Ahli:

Robert Konik: Termalisasi biasanya menghapus fenomena kuantum, sehingga menemukan cara mencegahnya adalah terobosan besar bagi teknologi kuantum.

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

What's Next: Penelitian selanjutnya dengan konfigurasi atom yang lebih kompleks akan memeriksa apakah fenomena pembekuan momentum ini merupakan sifat universal dalam sistem kuantum atau terbatas pada kondisi tertentu.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/ultracold-atoms-defy-heat-and-chaos

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh tim peneliti di Universitas Innsbruck?

Tim peneliti menemukan bahwa atom-atom dingin dapat mengunci diri dan tidak menyebar meskipun diberi dorongan energi berulang.

Mengapa atom cesium tidak mengalami thermalisation?

Atom cesium tidak mengalami thermalisation karena mereka berhenti menyebar dan mencapai keadaan kuantum stabil setelah dorongan energi.

Apa pentingnya penelitian ini bagi teknologi kuantum?

Penelitian ini penting karena dapat membantu mengembangkan teknologi seperti sensor kuantum dan komputer kuantum yang tidak terpengaruh oleh thermalisation.

Apa yang dimaksud dengan keadaan kuantum stabil?

Keadaan kuantum stabil adalah ketika partikel-partikel bergerak dengan kecepatan yang hampir identik, seolah-olah terikat satu sama lain.

Apa rencana tim peneliti untuk penelitian selanjutnya?

Tim peneliti berencana untuk menyusun atom cesium dalam tabung yang lebih tebal dan mengizinkan mereka bergerak antar tabung untuk melihat apakah perilaku ini bersifat universal.