Peneliti dari Universitas Stockholm dan IISER Mohali telah mengusulkan cara praktis untuk mendeteksi efek Unruh, yang menyatakan bahwa benda berakselerasi merasakan ruang kosong sebagai hangat. Pendekatan mereka menggunakan atom di antara cermin untuk menghasilkan ledakan cahaya berjangka waktu, mengungkap efek tersebut melalui superradiance. Metode ini menurunkan akselerasi yang diperlukan, membuat fenomena tersebut dapat diakses di laboratorium standar.
Efek Unruh, prediksi dari teori medan kuantum, menyatakan bahwa pengamat yang berakselerasi akan mendeteksi radiasi termal samar di ruang hampa yang tampak kosong bagi pengamat diam. Pengamatan langsung memerlukan akselerasi jauh melampaui jangkauan eksperimental saat ini, tetapi para ilmuwan kini telah menguraikan strategi deteksi yang layak.
Dalam usulan mereka, atom ditempatkan di antara dua cermin paralel berkualitas tinggi. Cermin ini memodifikasi emisi cahaya atom, memungkinkan superradiance—emisi kolektif di mana atom sinkron seperti paduan suara, menghasilkan ledakan cahaya yang lebih terang dan cepat. Kehangatan halus dari efek Unruh selama akselerasi memajukan waktu ledakan ini, berfungsi sebagai tanda yang terdeteksi.
"Kami telah menemukan cara untuk mengubah bisikan efek Unruh menjadi teriakan," kata Akhil Deswal, mahasiswa PhD di IISER Mohali. "Dengan menggunakan cermin berkualitas tinggi yang ditempatkan dengan hati-hati, kami membuat sinyal latar belakang biasa lebih tenang sementara ledakan yang diinduksi akselerasi keluar lebih awal dan bersih."
Teknik ini secara dramatis mengurangi akselerasi yang diperlukan, karena cermin memperkuat sinyal. "Waktu adalah kuncinya," tambah Navdeep Arya, peneliti pascadoktor di Universitas Stockholm. "Paduan suara atom tidak hanya lebih keras tetapi juga berteriak lebih awal jika mereka merasakan kehangatan samar terkait efek Unruh dari ruang kosong. Penanda seperti jam sederhana itu dapat memudahkan pemisahan sinyal Unruh dari kebisingan sehari-hari."
Pekerjaan ini, yang ditulis bersama oleh Kinjalk Lochan dan Sandeep K. Goyal dari IISER Mohali, menghubungkan eksperimen laboratorium dengan konsep fisika ekstrem. Karena akselerasi berhubungan dengan gravitasi, metode seperti ini dapat menyelidiki efek gravitasi kuantum di atas meja kerja. Temuan tersebut muncul di Physical Review Letters.