Nobel Fisika untuk Tiga Periset Teknologi Kuantum

Hadiah Nobel dalam Fisika 2022 diberikan kepada Alain Aspect, John F. Clauser dan Anton Zeilinger untuk eksperimen dengan entangled photons, yang dianggap memelopori ilmu informasi kuantum.

AHMAD ARIF

Hadiah Nobel dalam Fisika 2022 diberikan kepada Alain Aspect, John F. Clauser dan Anton Zeilinger "untuk eksperimen dengan foton terikat (entangled photons), yang dianggap memelopori ilmu informasi kuantum"

JAKARTA, KOMPAS - Tiga peneliti yang mendalami teknologi kuantum, yaitu Alain Aspect dari Prancis, John Clauser dari Amerika, dan Anton Zeilinger dari Austria, mendapatkan Hadiah Nobel Fisika pada Selasa (4/10/2022). Ketiganya dinilai telah meletakkan dasar era baru teknologi kuantum, yang di antaranya bisa diaplikasikan di bidang enkripsi.

Tiga ahli fisika kuantum ini berbagi hadiah yang sebesar 10 juta krona Swedia atau sekitar Rp 13,9 miliar. Aspect (75) berafiliasi dengan Université Paris-Saclay and École Polytechnique, Palaiseau. Sedangkan Clauser (79) menjalankan perusahaannya sendiri di California dan Zeilinger (77) bergabung dengan Universitas Wina.

Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia, dalam pengumumannya menyebutkan, ketiga ilmuwan ini telah menemukan cara untuk menghubungkan partikel, yang dikenal sebagai foton, bahkan ketika mereka dipisahkan oleh jarak yang jauh. Foton merupakan partikel dari cahaya yang mengakibatkan radiasi elektromagnetik.

Fisika kuantum sendiri merupakan studi tentang materi dan energi pada tingkat yang paling mendasar bertujuan untuk mengungkap sifat dan perilaku dari blok bangunan alam. Temuan dari tiga peneliti ini, menurut Komite Nobel, dapat membuka jalan ke generasi baru komputer dan sistem telekomunikasi yang kuat dan sulit untuk dibobol.

Baca juga : Peraih Nobel Fisika dan Langkah Penting Menyingkap Lubang Hitam

Berbicara melalui telepon pada konferensi pers setelah pengumuman itu, Zeilinger mengatakan dia "masih terkejut" saat mendengar dirinya menerima penghargaan itu. "Tapi itu kejutan yang sangat positif," katanya.

AP/FREDRIK SANDBERG/TT

Ulf Danielsson, anggota the Royal Swedish Academy of Sciences menjelaskan kepada wartawan terkait penghargaan Nobel bidang Fisika 2020, Selasa (6/10/2020) di the Royal Swedish Academy of Sciences, di Stockholm, Swedia. Tiga penerima penghargaan tersebut tampak di layar yaitu Roger Penrose, Reinhard Genzel, dan Andrea Ghez yang menemukan lubang hitam.

Keterikatan kuantum

Menurut Komite Nobel, ketiga ilmuwan ini secara independen telah melakukan eksperimen terobosan yang membantu memperjelas klaim mendasar tentang keterikatan kuantum (quantum entanglement). Kuantum dikatakan terikat ketika salah satu partikel tidak dapat dijelaskan dengan sempurna tanpa menyertakan semua informasi tentang yang lain: partikel-partikel itu "terhubung" sedemikian rupa sehingga mereka tidak independen satu sama lain.

Meskipun ide semacam ini mungkin tampak masuk akal, namun hal ini sulit untuk dipahami dan terutama diimplementasikan. Para fisikawan selama ini berusaha mempelajari lebih lanjut tentangnya.

Baca juga : Nobel Fisika untuk Penguak Sistem Iklim

Salah satu pertanyaan itu adalah bagaimana mekanika kuantum memungkinkan dua atau lebih partikel berada dalam kondisi yang disebut sebagai keadaan saling terikat. Apa yang terjadi pada salah satu partikel dalam pasangan terikat menentukan apa yang terjadi pada partikel lain, bahkan jika mereka berjauhan.

Untuk waktu yang lama, pertanyaannya adalah apakah korelasi itu karena partikel dalam pasangan yang terikat mengandung variabel tersembunyi, instruksi yang memberi tahu mereka hasil mana yang harus mereka berikan dalam percobaan. Pada 1960-an, ahli fisika dari Irlandia Utara, John Stewart Bell mengembangkan ketidaksetaraan matematika yang dinamai menurut namanya, teori Bell.

Teori ini menyatakan bahwa jika ada variabel tersembunyi, korelasi antara hasil sejumlah besar pengukuran tidak akan pernah melebihi nilai tertentu. Namun, mekanika kuantum memprediksi bahwa jenis eksperimen tertentu akan melanggar ketidaksetaraan Bell, sehingga menghasilkan korelasi yang lebih kuat daripada yang mungkin terjadi.

Ketiga ilmuwan ini telah menemukan cara untuk menghubungkan partikel, yang dikenal sebagai foton, bahkan ketika mereka dipisahkan oleh jarak yang jauh.

John Clauser mengembangkan ide-ide John Bell yang mengarah ke eksperimen praktis. Ketika dia melakukan pengukuran, mereka mendukung mekanika kuantum dengan jelas melanggar ketidaksetaraan Bell. Artinya, mekanika kuantum tidak dapat digantikan oleh teori yang menggunakan variabel tersembunyi.

KOMPAS/ARBAIN RAMBEY

Profesor Sheldon L Glashow (kiri), pemenang Hadiah Nobel Fisika 1979, tengah memberikan kuliah umum di auditorium Universitas Bina Nusantara, Kebon Jeruk, Jakarta, Rabu (8/2) sore.

Beberapa celah tetap ada setelah eksperimen John Clauser. Kemudian Alain Aspect mengembangkan pengaturan, menggunakannya dengan cara yang menutup celah penting. Dia dapat mengubah pengaturan pengukuran setelah pasangan yang terjerat meninggalkan sumbernya, sehingga pengaturan yang ada saat dipancarkan tidak dapat memengaruhi hasilnya.

Menggunakan alat yang disempurnakan dan serangkaian eksperimen yang panjang, Anton Zeilinger mulai menggunakan keadaan kuantum terikat. Antara lain, kelompok penelitiannya telah mendemonstrasikan sebuah fenomena yang disebut teleportasi kuantum yang memungkinkan untuk memindahkan keadaan kuantum dari satu partikel ke satu partikel di kejauhan.

Baca juga : Komputer Kuantum Meniti Tepi Terdepan Teknologi

Melalui serangkaian penelitian ini, Aspect, Clauser, dan Zeilinger dianggap telah membuka jalan bagi teknologi baru berdasarkan informasi kuantum ini. Efek mekanika kuantum yang sebelumnya sulit terjelaskan mulai menemukan aplikasinya, mencakup komputer kuantum, jaringan kuantum, dan komunikasi terenkripsi kuantum yang aman.

“Semakin jelas bahwa jenis baru teknologi kuantum muncul. Kita dapat melihat bahwa karya para pemenang tentang kuantum dalam keadaan terjerat sangat penting, bahkan di luar pertanyaan mendasar tentang interpretasi mekanika kuantum,” kata Anders Irbäck, Ketua Komite Nobel untuk Fisika.