Peneliti memperkenalkan teknik holografi digital biphoton untuk memvisualisasikan dua partikel cahaya bertautan dalam waktu nyata, menghasilkan simbol quantum "yin-yang".
Cekricek.id - Dalam dunia sains, terkadang kita dihadapkan pada fenomena yang menakjubkan dan sulit dipahami. Salah satunya adalah fenomena quantum "yin-yang", yang baru-baru ini berhasil diungkap oleh para ilmuwan melalui teknik visualisasi pertama di dunianya.
Para ilmuwan telah berhasil menggunakan teknik yang disebut holografi digital biphoton untuk memvisualisasikan dua partikel cahaya yang bertautan dalam waktu nyata. Hasilnya? Sebuah simbol quantum yang menakjubkan mirip dengan "yin-yang". Teknik ini memanfaatkan kamera presisi ultra tinggi dan berpotensi mempercepat pengukuran quantum di masa depan.
Penelitian ini diterbitkan pada tanggal 14 Agustus di jurnal Nature Photonics. Namun, apa sebenarnya yang membuat fenomena ini begitu istimewa?
Entanglement quantum, yang oleh Albert Einstein dianggap sebagai "aksi mengerikan dari jarak jauh", memungkinkan dua partikel cahaya atau fotoni untuk saling terikat dengan erat. Sehingga, perubahan pada salah satu partikel akan mempengaruhi partikel lainnya, tidak peduli seberapa jauh jarak antara keduanya.
Untuk memahami objek quantum dengan tepat, fisikawan perlu mengetahui fungsi gelombangnya. Ini adalah deskripsi dari keadaan objek yang berada dalam superposisi dari semua nilai fisik yang mungkin diambil oleh fotoni. Entanglement membuat pencarian fungsi gelombang dari dua partikel yang terhubung menjadi tantangan.
Biasanya, fisikawan mengatasi hal ini dengan metode yang dikenal sebagai tomografi quantum. Dengan mengambil keadaan quantum yang kompleks dan menerapkan proyeksi padanya, mereka mengukur beberapa properti yang dimiliki oleh keadaan tersebut, seperti polarisasinya.
Dengan mengulangi pengukuran ini pada banyak salinan keadaan quantum, fisikawan dapat membangun gambaran asli dari potongan-potongan berdimensi rendah, mirip dengan merekonstruksi bentuk objek 3D dari bayangan 2D yang dihasilkannya.
Namun, proses ini memerlukan banyak pengukuran dan menghasilkan banyak keadaan "tidak diizinkan" yang tidak mengikuti hukum fisika. Ini membuat ilmuwan harus memilah-milah keadaan yang tidak masuk akal dan tidak fisik, sebuah upaya yang bisa memakan waktu berjam-jam atau bahkan berhari-hari.
Untuk mengatasi ini, para peneliti menggunakan holografi untuk mengkodekan informasi dari dimensi yang lebih tinggi ke potongan berdimensi lebih rendah. Hologram optik menggunakan dua sinar cahaya untuk menciptakan gambar 3D. Sinar pertama mengenai objek dan memantulkan kembali, sementara sinar kedua menyinari media perekaman.
Hologram terbentuk dari pola interferensi cahaya, atau pola di mana puncak dan lembah dari dua gelombang cahaya saling menambah atau mengurangi satu sama lain. Fisikawan menggunakan metode serupa untuk menangkap gambar keadaan fotoni yang bertautan melalui pola interferensi yang mereka buat dengan keadaan yang diketahui.
Dengan menangkap gambar hasil dengan kamera presisi nanodetik, para peneliti memisahkan pola interferensi yang mereka terima, mengungkapkan gambar yin-yang yang menakjubkan dari dua fotoni yang bertautan.
Alessio D'Errico, salah satu penulis studi dan fellow pasca-doktoral di Universitas Ottawa di Kanada, mengatakan dalam sebuah pernyataan, "Metode ini jauh lebih cepat dibandingkan teknik sebelumnya, memerlukan hanya menit atau detik bukan hari."
Dengan kemajuan seperti ini, kita dapat mengharapkan pemahaman yang lebih mendalam tentang dunia quantum dan potensi aplikasi baru yang belum kita bayangkan sebelumnya.
