Koranindopos.com – JAKARTA – Tim peneliti dari Departemen Fisika IPB University memprediksi sebuah fenomena baru dalam sistem kuantum yang disebut belum pernah dilaporkan sebelumnya. Temuan tersebut menunjukkan bahwa perubahan bentuk geometri dalam eksperimen celah ganda dapat memengaruhi tingkat ketidakpastian pada sistem kuantum.
Penelitian tersebut dilakukan oleh tim Divisi Fisika Teori IPB University dan telah dipublikasikan dalam jurnal Physica Scripta dengan DOI 10.1088/1402-4896/ae8e53.
Temuan ini membuka peluang bagi pengembangan riset mengenai koherensi kuantum, termasuk eksperimen which-way berpresisi tinggi, tomografi kuantum, serta protokol pengukuran lemah.
Dalam penelitian tersebut, tim IPB menggunakan pendekatan berbeda dari eksperimen celah ganda yang umumnya dilakukan.
Jika eksperimen konvensional menggunakan dua celah dengan ukuran yang sama, para peneliti IPB justru menggunakan celah ganda asimetris, yakni dua celah yang sengaja dibuat dengan lebar berbeda.
Riset ini dipimpin Guru Besar Fisika Teori IPB University, Prof Husin Alatas, bersama Fauzani Muhammad, Hendradi Hardhienata, dan Faozan Ahmad.
Prof Husin menjelaskan bahwa perbedaan ukuran celah ternyata dapat menghasilkan perilaku kuantum yang berbeda.
“Kami menemukan bahwa perubahan sederhana pada lebar dan jarak antarcelah ternyata dapat mengubah tingkat ketidakpastian kuantum. Dengan kata lain, geometri perangkat dapat dimanfaatkan sebagai cara untuk mengendalikan keadaan kuantum,” ujar Prof Husin.
Selama ini, geometri umumnya dipandang hanya sebagai bagian dari desain atau rancangan suatu perangkat eksperimen. Namun, hasil penelitian tim IPB menunjukkan bahwa bentuk geometri dapat turut memengaruhi sifat dasar partikel yang melewati celah.
Temuan tersebut didasarkan pada model statistik mekanika kuantum yang dikembangkan oleh fisikawan Indonesia Agung Budiyono bersama Daniel Rohrlich.
Model tersebut digunakan untuk mengkaji bagaimana perubahan konfigurasi geometris pada eksperimen celah ganda dapat memengaruhi hubungan antara berbagai besaran kuantum.
Hasilnya memberikan perspektif baru terhadap prinsip ketidakpastian Heisenberg, salah satu fondasi utama mekanika kuantum yang telah menjadi bagian penting dalam perkembangan fisika modern selama hampir satu abad.
Dengan demikian, penelitian tersebut tidak sekadar melihat celah ganda sebagai perangkat untuk menunjukkan sifat gelombang-partikel, tetapi juga mengeksplorasi bagaimana desain geometris perangkat dapat dimanfaatkan untuk mengatur karakteristik sistem kuantum.
Prof Husin mengatakan, hasil penelitian tersebut berpotensi dimanfaatkan dalam berbagai penelitian mengenai koherensi kuantum.
Koherensi menjadi salah satu konsep penting dalam pengembangan teknologi kuantum generasi baru. Kemampuan mengendalikan kondisi koherensi merupakan tantangan dalam pengembangan teknologi seperti penginderaan berpresisi tinggi dan komunikasi kuantum yang aman.
Selama ini, pengendalian koherensi kuantum umumnya membutuhkan perangkat dan sistem yang relatif kompleks.
Karena itu, pemanfaatan geometri perangkat sebagai salah satu cara untuk mengendalikan perilaku sistem kuantum berpotensi menawarkan pendekatan alternatif yang lebih sederhana.
Namun, Prof Husin menegaskan bahwa hasil tersebut masih berada pada tahap teori sehingga diperlukan pengujian melalui eksperimen untuk memastikan prediksi yang diperoleh.
“Temuan ini masih berada pada tahap teori sehingga perlu dibuktikan melalui eksperimen. Namun, banyak teknologi besar lahir dari riset fundamental seperti ini. Transistor, laser, hingga magnetic resonance imaging (MRI) juga berawal dari pemahaman mendalam terhadap konsep-konsep fisika,” jelasnya.
Penelitian tersebut juga menunjukkan pentingnya riset fundamental dalam membangun kemampuan ilmu pengetahuan dan teknologi nasional.
Menurut Prof Husin, penguatan penelitian dasar dapat menjadi fondasi bagi Indonesia untuk tidak hanya menjadi pengguna teknologi kuantum yang dikembangkan negara lain, tetapi juga memiliki kapasitas untuk menjadi pengembang di masa depan.
Prediksi fenomena kuantum baru melalui pendekatan teoritis yang melibatkan model yang dikembangkan fisikawan Indonesia menjadi salah satu indikasi adanya potensi sumber daya peneliti nasional dalam bidang tersebut.
Tahap berikutnya adalah membuktikan prediksi melalui eksperimen. Jika hasil teoritis tersebut dapat dikonfirmasi, penelitian ini berpotensi menjadi pijakan bagi studi lanjutan mengenai pengendalian koherensi serta berbagai aplikasi teknologi kuantum.
Dengan demikian, eksperimen celah ganda yang selama ini menjadi salah satu demonstrasi klasik mekanika kuantum kembali menawarkan ruang eksplorasi baru, kali ini melalui pendekatan sederhana berupa perubahan geometri perangkat.(dhil/dtk)
