Courtesy of InterestingEngineering

Teknologi Baru Jam Atom MIT Gandakan Akurasi dengan Kurangi Noise Kuantum

Mengembangkan teknik baru untuk menggandakan akurasi jam atom optik dengan mengurangi noise kuantum, sehingga memungkinkan pembuatan jam atom yang lebih kecil, portabel, dan lebih stabil serta membuka peluang untuk aplikasi seperti mendeteksi materi gelap dan memprediksi gempa.

09 Okt 2025, 07.02 WIB

286 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Teknik baru dari MIT dapat menggandakan akurasi jam atom optik.
Fase global yang dihasilkan melalui interaksi laser dapat mengurangi kebisingan kuantum.
Pengembangan jam atom yang lebih kecil dan portabel memiliki potensi aplikasi luas, termasuk dalam deteksi materi gelap dan prediksi gempa bumi.

Cambridge, Amerika Serikat - Jam atom merupakan alat pengukur waktu yang sangat presisi dan menjadi tulang punggung banyak teknologi seperti GPS dan transaksi online. Namun, teknologi ini menghadapi batasan karena adanya quantum noise yang mengganggu ketepatan pengukuran frekuensi osilasi atom di dalamnya.

Para peneliti MIT berhasil mengembangkan teknik baru bernama global phase spectroscopy yang menggunakan efek laser untuk menghilangkan gangguan quantum noise pada jam atom optik, khususnya yang menggunakan atom ytterbium yang berosilasi sangat cepat yaitu hingga 100 triliun kali per detik.

Metode ini meningkatkan kemampuan jam atom untuk mendeteksi dan memperbaiki penyimpangan frekuensi hingga dua kali lebih akurat dibandingkan metode tanpa teknik ini. Teknik ini memanfaatkan fase global yang dihasilkan laser pada atom, yang sebelumnya dianggap tidak berguna, tapi ternyata menyimpan informasi penting.

Metode ini juga merupakan pengembangan dari teknik sebelumnya yang digunakan pada jam atom berbasis microwave. Penggunaan teknik time reversal yang telah diuji pada jam atom microwave kini berhasil diterapkan pada jam atom optik yang lebih cepat dan kompleks.

Dengan terobosan ini, jam atom optik menjadi lebih stabil dan dapat dibuat lebih kecil serta portabel. Ini membuka peluang besar untuk aplikasi di lapangan seperti mendeteksi materi gelap, memprediksi gempa bumi, serta pengujian hukum fisika di luar laboratorium.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/double-precision-optical-atomic-clocks

Analisis Ahli

Vladan Vuletić

"Pendekatan global phase spectroscopy bukan hanya meningkatkan presisi, tapi juga membuktikan bahwa informasi berharga tersembunyi dalam fenomena yang sebelumnya diabaikan, menjadi terobosan besar dalam quantum metrology."

Analisis Kami

"Penemuan ini menandai kemajuan penting dalam teknologi jam atom yang selama ini dibatasi oleh noise kuantum, membuka jalan bagi aplikasi praktis yang lebih luas. Namun, tantangan implementasi teknologi ini secara massal masih membutuhkan inovasi dalam stabilitas laser dan miniaturisasi perangkat."

Prediksi Kami

Di masa depan, jam atom optik yang lebih akurat dan portabel akan memungkinkan kemajuan besar dalam bidang fisika fundamental, pemantauan lingkungan, teknologi navigasi, dan mungkin mendeteksi fenomena seperti materi gelap dan prediksi gempa bumi.