Mengungkap Geometri Kuantum Dalam Kristal: Jalan Baru ke Superkonduktor Masa Depan

Partikel pada skala kuantum memiliki sifat unik, yakni bisa berada di banyak lokasi sekaligus melalui fungsi gelombang yang tersebar. Mengukur posisi partikel menghasilkan perubahan fungsi gelombang menjadi lokasi pasti, namun pengukuran ini sering menghancurkan fungsi gelombang asli sehingga sulit dipelajari secara lengkap. Sejak 1980-an, fisikawan mulai mengembangkan metode untuk mengukur fungsi gelombang pada sistem sederhana yang menjadi dasar teknologi komputasi kuantum. Baru-baru ini, pendekatan baru memungkinkan pengukuran fungsi gelombang material secara menyeluruh melalui pengenalan konsep ‘geometri kuantum’, yang menggambarkan lanskap tersembunyi yang menentukan perubahan fungsi gelombang. Konsep penting dalam geometri kuantum adalah quantum metric dan Berry phase, yang membantu menjelaskan perilaku elektronik dalam material khususnya material topologis. Dalam material ini, perubahan parameter secara berulang dapat menghasilkan perubahan status elektronik yang dramatis, seperti adanya medan hantu yang mempengaruhi elektron. Penelitian terbaru oleh Riccardo Comin, Mingu Kang, dan tim berhasil mengukur geometri kuantum penuh kristal solid kagome dengan menggunakan sinar ultraviolet dan cahaya terpolarisasi melingkar. Mereka juga berhasil mengaplikasikan metode ini pada kristal black phosphorus, menggambarkan potensi metode ini untuk berbagai material kuantum. Pemahaman lebih dalam mengenai geometri kuantum menjadi sangat penting dalam penemuan fenomena baru dalam material kuantum dan membuka peluang untuk menciptakan superkonduktor suhu ruang, yang dapat merevolusi teknologi komputasi kuantum, energi surya, dan bidang fisika lainnya.