Courtesy of InterestingEngineering
Rahasia Keterikatan Kuantum Mempercepat Transfer Energi Alami dan Teknologi Surya
Menjelaskan bagaimana keterikatan kuantum dapat mempercepat transfer energi dalam proses alami seperti fotosintesis, membuka jalan bagi pengembangan sistem penangkap cahaya buatan yang lebih efisien untuk teknologi surya di masa depan.
02 Okt 2025, 05.07 WIB
36 dibaca
Share
Ikhtisar 15 Detik
- Entanglement kuantum dapat meningkatkan efisiensi transfer energi dalam proses fotosintesis.
- Model sederhana yang digunakan oleh peneliti menunjukkan pentingnya koherensi dalam sistem biologis.
- Temuan ini membuka kemungkinan untuk kemajuan dalam desain sistem pemanen cahaya buatan dan teknologi solar.
Houston , Amerika Serikat - Para peneliti di Rice University melakukan simulasi untuk menyelidiki bagaimana energi berpindah dalam proses alami seperti fotosintesis. Mereka membuat model molekuler sederhana yang terdiri dari dua wilayah utama, yaitu donor yang menerima energi dan akseptor yang mengumpulkan energi tersebut. Energi dapat berpindah dari satu situs ke situs lain dengan kemungkinan hop yang bervariasi, mulai dari hop pendek hingga yang lebih panjang.
Penelitian ini fokus pada perbedaan kecepatan transfer energi antara dua kondisi awal, yaitu energi yang dimulai dari satu situs lokal dan energi yang dimulai dalam keadaan kuantum terdelokalisasi dan terikat (entangled) di beberapa situs. Simulasi menunjukkan bahwa mulai dalam keadaan keterikatan kuantum memberikan kecepatan transfer energi yang lebih tinggi dibandingkan dengan mulai dari satu situs saja.
Keunggulan kecepatan transfer energi yang disebabkan oleh keterikatan kuantum ini tetap bertahan meskipun ada gangguan dari lingkungan seperti getaran dan kebisingan. Hal ini menunjukkan bahwa koherensi dan keterikatan kuantum membantu menyediakan banyak jalur alternatif untuk energi agar dapat mencapai akseptor lebih cepat dan efisien.
Penemuan ini tidak hanya memberikan pemahaman lebih mendalam tentang cara kerja proses biologis, tetapi juga mengindikasikan bahwa prinsip-prinsip kuantum ini dapat diterapkan dalam teknologi buatan. Misalnya, sistem penangkap cahaya buatan di panel surya di masa depan dapat dirancang memakai keterikatan kuantum untuk meningkatkan efisiensi dalam menyerap dan memindahkan energi.
Meskipun modelnya sederhana, penelitian ini membuka peluang buat eksperimen lebih lanjut dengan platform kuantum yang dapat meniru sifat fisika dari transfer energi molekuler. Para ilmuwan berharap temuan ini menjadi jembatan antara fisika kuantum dan proses biologis yang nyata, dan suatu saat akan mendorong kolaborasi lintas bidang ilmu sekaligus pengembangan teknologi yang lebih canggih dan efisien.
Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/quantum-entanglement-energy-transfer
[1] https://interestingengineering.com/science/quantum-entanglement-energy-transfer
Analisis Ahli
Guido Pagano
"Memulai transfer energi dalam keadaan kuantum yang terdelokalisasi memberikan jalur tambahan dan meningkatkan kecepatan bahkan dalam kondisi bising."
Diego Fallas Padilla
"Menghubungkan ilmu informasi kuantum dengan mekanisme biologis membuka peluang baru bagi kolaborasi multidisipliner dan pemahaman mendalam tentang proses hidup."
Analisis Kami
"Penemuan ini sangat penting karena menunjukkan bahwa fenomena kuantum, yang sebelumnya dianggap hanya relevan pada skala mikroskopis dan dalam perangkat canggih, ternyata memiliki peran nyata dalam proses biologis. Mengintegrasikan konsep ini ke dalam teknologi dapat merevolusi cara kita menangkap dan menggunakan energi matahari secara lebih efisien."
Prediksi Kami
Di masa depan, teknologi panel surya dan sistem penangkap energi buatan kemungkinan akan mengadopsi prinsip keterikatan kuantum dan koherensi kuantum untuk meningkatkan efisiensi transfer energi dan mengurangi kehilangan energi.
Pertanyaan Terkait
Q
Apa yang ditemukan oleh peneliti dari Rice University tentang entanglement kuantum?A
Peneliti dari Rice University menemukan bahwa entanglement kuantum dapat mempercepat proses transfer energi dalam fotosintesis.Q
Bagaimana model molekuler yang digunakan dalam penelitian ini?A
Model molekuler yang digunakan terdiri dari dua daerah: donor yang menyerap energi dan akseptor yang menerima energi tersebut.Q
Apa manfaat dari keadaan kuantum yang terdelokalisasi dalam transfer energi?A
Keadaan kuantum yang terdelokalisasi memberikan lebih banyak jalur bagi energi untuk bergerak, sehingga mempercepat transfer energi.Q
Apa implikasi dari temuan ini untuk teknologi solar di masa depan?A
Temuan ini menunjukkan bahwa teknologi solar di masa depan dapat memanfaatkan koherensi untuk meningkatkan efisiensi pemindahan energi.Q
Siapa penulis utama studi ini dan apa fokus penelitian mereka?A
Penulis utama studi ini adalah Guido Pagano, yang fokus pada peran mekanika kuantum dalam efisiensi transfer energi.Artikel Serupa
