Ilmuwan menemukan mekanisme keterkaitan kuantum baru
Peneliti di Universitas California, Berkeley, telah menemukan mekanisme baru untuk keterkaitan kuantum yang bertahan pada suhu kamar. Terobosan ini, yang dirinci dalam studi yang diterbitkan pada 30 September 2025, dapat membuka jalan bagi teknologi kuantum praktis. Temuan ini menantang asumsi sebelumnya tentang stabilitas keterkaitan.
Keterkaitan kuantum, pondasi mekanika kuantum di mana partikel saling terhubung sehingga keadaan satu memengaruhi yang lain secara instan terlepas dari jarak, selama ini terbatas pada kondisi ekstrem seperti suhu mendekati nol absolut. Namun, tim yang dipimpin oleh fisikawan Dr. Elena Vasquez di UC Berkeley melaporkan pengecualian yang mengejutkan.
Studi tersebut, yang diterbitkan di jurnal Nature Physics, menggambarkan eksperimen dengan bahan berbasis graphene yang dirancang khusus. 'Kami mengamati sinyal keterkaitan yang tetap koheren pada 25 derajat Celsius, jauh lebih hangat daripada pengaturan kriogenik yang diperlukan sebelumnya,' kata Vasquez dalam wawancara. Peneliti menggunakan metode eksitasi yang diinduksi laser untuk memasangkan elektron dalam bahan, mengukur korelasi pada jarak hingga 100 nanometer.
Temuan utama mencakup: keterkaitan bertahan hingga 10 mikrodetes, dibandingkan nanodetes dalam upaya suhu kamar sebelumnya; mekanismenya melibatkan interaksi hibrida fonon-elektron yang belum didokumentasikan sebelumnya; dan bahan menunjukkan 85% kesetiaan dalam verifikasi keterkaitan, seperti yang dikonfirmasi oleh tes ketidaksamaan Bell.
Konteks latar belakang mengungkapkan bahwa teknologi kuantum, seperti komunikasi aman dan komputasi canggih, telah dibatasi oleh kerapuhan keterkaitan. Superkonduktor tradisional atau pusat kekosongan nitrogen-berlian memerlukan pendinginan di bawah 4 Kelvin, membuat skalabilitas menantang. Pendekatan baru ini menggunakan struktur berbasis karbon yang melimpah, berpotensi mengurangi biaya dan kompleksitas.
Implikasinya signifikan untuk bidang seperti sensing kuantum dan pemrosesan informasi. Penulis bersama Dr. Raj Patel mencatat, 'Ini bisa memungkinkan sensor berbasis keterkaitan untuk pencitraan medis atau pemantauan lingkungan tanpa sistem pendingin yang besar.' Namun, tim memperingatkan bahwa meskipun menjanjikan, diperlukan penyempurnaan lebih lanjut untuk mencapai jaringan kuantum yang skalabel.
Penelitian ini didanai oleh National Science Foundation dan dilakukan selama dua tahun, dengan pengamatan awal pada awal 2024. Tidak ada kontradiksi yang dicatat dalam sumber, yang selaras dengan kemajuan terbaru dalam bahan 2D yang dilaporkan dalam literatur yang ditinjau sejawat.
Penemuan ini menambah upaya berkelanjutan untuk membawa efek kuantum ke aplikasi sehari-hari, menawarkan pandangan seimbang antara potensi teoretis dan hambatan praktis.