Fisikawan di MIT telah mengembangkan mikroskop baru yang menggunakan cahaya terahertz untuk secara langsung mengamati getaran kuantum yang tersembunyi di dalam bahan superkonduktor untuk pertama kalinya. Perangkat ini memampatkan cahaya terahertz untuk mengatasi keterbatasan panjang gelombangnya, sehingga dapat mengungkap aliran elektron tanpa gesekan di dalam BSCCO. Terobosan ini dapat memajukan pemahaman tentang superkonduktivitas dan komunikasi berbasis terahertz.
Para peneliti di Massachusetts Institute of Technology (MIT) telah menciptakan mikroskop terahertz yang melewati batas difraksi, sehingga memungkinkan mereka untuk mencitrakan fitur berskala kuantum pada superkonduktor. Diterbitkan di Nature pada tahun 2026, penelitian ini merinci bagaimana tim menggunakan pemancar spintronik untuk menghasilkan pulsa terahertz pendek dan cermin Bragg untuk memfokuskan cahaya pada sampel kecil yang lebih kecil dari panjang gelombang cahaya, yang mencakup ratusan mikron. Hal ini memungkinkan pengamatan osilasi elektron kolektif dalam bismuth strontium kalsium tembaga oksida (BSCCO), superkonduktor suhu tinggi yang didinginkan mendekati nol mutlak. Elektron-elektron bergerak sebagai fluida super, bergoyang-goyang pada frekuensi terahertz dalam keadaan tanpa gesekan. > Mikroskop baru ini sekarang memungkinkan kita untuk melihat mode baru elektron superkonduktor yang belum pernah dilihat orang sebelumnya, kata Nuh Gedik, Profesor Fisika Donner di MIT. Penulis utama Alexander von Hoegen, seorang postdoc di Laboratorium Penelitian Material MIT, mencatat tantangannya: > Anda mungkin memiliki sampel berukuran 10 mikron, tetapi cahaya terahertz Anda memiliki panjang gelombang 100 mikron, jadi yang akan Anda ukur adalah udara. Tim yang terdiri dari Tommy Tai, Clifford Allington, Matthew Yeung, Jacob Pettine, Alexander Kossak, Byunghun Lee, dan Geoffrey Beach, berkolaborasi dengan para ilmuwan dari Universitas Harvard, Max Planck Institutes, dan Brookhaven National Laboratory. Cahaya Terahertz, di antara gelombang mikro dan inframerah, cocok dengan getaran atom dan tidak terionisasi, dengan potensi keamanan, pencitraan medis, dan nirkabel berkecepatan tinggi. Von Hoegen menyoroti aplikasi: > Ada dorongan besar untuk membawa Wi-Fi atau telekomunikasi ke tingkat berikutnya, ke frekuensi terahertz. Mikroskop telah mendeteksi distorsi pada medan terahertz dari respons elektron superkonduktor, membuka jalan untuk mempelajari eksitasi material dua dimensi lainnya.