Atom terjerat jarak jauh tingkatkan presisi pengukuran kuantum

Para peneliti telah memanfaatkan jeratan kuantum untuk menghubungkan atom melintasi ruang, mencapai akurasi tak tertandingi dalam mengukur kuantitas fisik. Dengan memisahkan awan atom terjerat, tim meningkatkan deteksi medan elektromagnetik. Terobosan ini dapat menyempurnakan jam atom dan sensor gravitasi.

Kolaborasi antara ilmuwan di University of Basel dan Laboratoire Kastler Brossel di Paris telah menunjukkan penggunaan baru jeratan kuantum untuk pengukuran presisi yang ditingkatkan. Jeratan, fenomena kuantum di mana partikel tetap terhubung meskipun terpisah, menantang fisika klasik dan menjadi sorotan dalam Hadiah Nobel 2022 untuk mengonfirmasi paradoks Einstein-Podolsky-Rosen. Dipimpin oleh Prof. Dr. Philipp Treutlein dan Prof. Dr. Alice Sinatra, para peneliti menjerat spin atom ultracold—sifat seperti magnet kecil—dan membaginya menjadi hingga tiga awan berbeda. Hal ini memungkinkan pengukuran medan elektromagnetik yang bervariasi dengan ketidakpastian kuantum yang dikurangi dan pembatalan gangguan umum. «Kami sekarang telah memperluas konsep ini dengan mendistribusikan atom ke hingga tiga awan yang terpisah secara spasial,» catat Treutlein, membangun atas pekerjaan kelompoknya sekitar 15 tahun lalu ketika mereka pertama kali menjerat atom di satu situs. Postdoc Yifan Li menyoroti inovasi: «Sejauh ini, tidak ada yang melakukan pengukuran kuantum seperti itu dengan awan atom terjerat yang terpisah secara spasial, dan kerangka teori untuk pengukuran tersebut juga masih tidak jelas.» Metode dimulai dengan menjerat spin di satu awan sebelum membaginya, memungkinkan pemetaan medan berpresisi tinggi dengan sedikit pengukuran. Mahasiswa PhD Lex Joosten menjelaskan aplikasi potensial: «Protokol pengukuran kami dapat diterapkan langsung pada instrumen presisi yang ada seperti jam kisi optik,» di mana atom dalam kisi laser bertindak sebagai penjaga waktu super akurat. Ini juga dapat meningkatkan interferometer atom dalam gravimeter, yang mendeteksi variasi gravitasi halus. Diterbitkan di Science (2026, vol. 391, issue 6783, hlm. 374), studi oleh Yifan Li, Lex Joosten, Youcef Baamara, Paolo Colciaghi, Alice Sinatra, Philipp Treutlein, dan Tilman Zibold memajukan metrologi kuantum, bidang mapan yang memanfaatkan efek kuantum untuk sensing yang lebih baik.

Artikel Terkait

Physicist Pan Jianwei and his team have demonstrated device-independent quantum key distribution over 100 kilometers using single atoms, helping to close the gap between lab experiments and real-world applications. The breakthrough enhances security through the quantum-mechanical behavior of entangled atoms, protecting quantum communication systems from real-world vulnerabilities even if devices are flawed or tampered with.

Dilaporkan oleh AI

Qunnect, perusahaan berbasis Brooklyn, telah menciptakan teknologi untuk berbagi foton yang terjalin secara kuantum untuk jaringan komunikasi aman. Perusahaan ini baru-baru ini berhasil melakukan pertukaran keterkaitan melalui 17,6 kilometer kabel serat optik antara Brooklyn dan Manhattan. Kemajuan ini mendukung pengembangan internet kuantum yang tidak bisa diretas.

Perhitungan baru menunjukkan bahwa kristal waktu, yang dulunya dianggap sebagai keanehan kuantum, mungkin berfungsi sebagai blok bangunan untuk jam kuantum yang sangat presisi. Peneliti menganalisis sistem partikel kuantum dan menemukan bahwa kristal waktu mempertahankan akurasi lebih baik saat mengukur interval waktu pendek dibandingkan fase konvensional. Perkembangan ini bisa menawarkan alternatif untuk teknologi penanda waktu yang ada.

Dilaporkan oleh AI

Untuk pertama kalinya, para peneliti telah menunjukkan cahaya berperilaku seperti efek Hall kuantum, fenomena yang sebelumnya hanya diamati pada elektron. Fotón sekarang bergeser ke samping dalam langkah-langkah terkuantisasi yang ditentukan oleh konstanta fundamental. Terobosan ini dapat meningkatkan pengukuran presisi dan memajukan teknologi fotonik kuantum.

 

 

 

Situs web ini menggunakan cookie

Kami menggunakan cookie untuk analisis guna meningkatkan situs kami. Baca kebijakan privasi kami untuk informasi lebih lanjut.
Tolak