TLDR
Tim peneliti di Stanford University berhasil mengukur loncatan kuantum dalam suara secara real time, yang merupakan pencapaian pertama di dunia. Pengukuran ini membuka peluang baru untuk aplikasi dalam komputasi kuantum dan sensing, serta penggunaan dalam perangkat modern. Pasangan resonator mikroskopis dan qubit superkonduktor memungkinkan deteksi yang lebih tepat dari loncatan kuantum, yang dapat meningkatkan keandalan dalam komputasi kuantum. Pomodo.id - Peneliti di Universitas Stanford, AS, telah membuat terobosan baru dengan mengukur lompatan kuantum dalam suara secara real-time. Pencapaian ini membuka jalur eksplorasi ilmiah baru dengan aplikasi potensial dalam komputasi kuantum dan sensor yang dapat diterapkan segera. Lompatan kuantum adalah transisi mendadak dalam keadaan energi dari sebuah sistem kuantum. Konsep ini telah ada lebih dari seratus tahun, dengan fisikawan teoretis Niels Bohr menjadi yang pertama mengusulkannya pada tahun 1913. Barulah pada tahun 1986, ilmuwan pertama kali mengamati lompatan dalam ion terperangkap, diikuti oleh pengamatan pada foton, partikel dasar cahaya, pada tahun 2007. Sekarang, hampir dua dekade kemudian, tim ilmuwan yang dipimpin oleh Amir Safavi-Naeini dari Stanford berhasil mengamati lompatan kuantum dalam fonon, unit dasar suara.Untuk menjelaskan penemuan ini, Safavi-Naeini mengumpamakan suara dari lonceng yang dipukul, yang secara bertahap menurun seiring waktu, bukan sekaligus. Namun, pada tingkat kuantum, pengurangan ini terjadi dalam lompatan-lompatan. Timnya telah mengukur pengurangan tersebut secara real-time, sesuatu yang belum pernah dilakukan sebelumnya. Untuk mencapai pengukuran ini, para peneliti membangun resonator mekanik berskala cip komputer. Ukuran kecil dari resonator memungkinkan banyak unit ditempatkan pada satu chip. Resonator ini berfungsi mirip seperti garpu tala, yang juga berbunyi saat dipukul.
Lompatan kuantum mengacu pada perubahan energi mendadak dalam sistem kuantum. Hal ini penting karena perubahan ini dapat digunakan untuk mengembangkan teknologi yang lebih efisien dalam komputasi dan sensor. Misconception yang umum adalah bahwa perubahan dalam sistem kuantum terjadi perlahan, padahal sebenarnya dapat terjadi secara tiba-tiba dalam bentuk lompatan. Memahami ini memungkinkan pengembangan aplikasi baru yang lebih cepat dan efisien.
Walaupun penemuan ini menggembirakan, terdapat beberapa keterbatasan. Pengukuran lompatan kuantum dalam fonon masih harus distabilkan dan dapat diandalkan untuk aplikasi praktis. Selain itu, teknologi yang diperlukan untuk membangun resonator kecil ini mungkin tidak tersedia secara luas di negara-negara sedang berkembang seperti Indonesia, yang dapat membatasi adopsi teknologi ini dan pembelajaran di institusi pendidikan.Bagi pembaca muda di Indonesia, perkembangan ini membawa beberapa perubahan signifikan. Pekerjaan masa depan di bidang STEM (sains, teknologi, teknik, dan matematika), khususnya yang berfokus pada fisika kuantum dan rekayasa, diharapkan akan meningkat. Keterampilan dalam memahami fisika kuantum serta kemampuan untuk bekerja dengan teknologi mutakhir seperti resonator kuantum dapat menjadi nilai tambah di pasar kerja yang kompetitif. Di sektor teknologi informasi, inovasi ini juga dapat membantu menghasilkan alat baru yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi di industri.Lebih jauh, pengembangan dalam bidang ini berpotensi mendukung visi Indonesia sebagai pusat inovasi teknologi, sejalan dengan upaya pemerintah untuk meningkatkan pendidikan STEM. Meskipun implementasi langsung dari teknologi ini dalam kehidupan sehari-hari mungkin memerlukan waktu, penting bagi generasi muda Indonesia untuk mengikuti perkembangan ini dan mempersiapkan diri menghadapi transisi ke teknologi yang lebih maju.
