Belitan kuantum adalah bergabungnya dua partikel atau objek bersama-sama, meskipun mereka mungkin berjauhan – sifat masing-masing terkait dengan cara yang tidak mungkin menurut aturan fisika klasik.
Ini adalah fenomena aneh yang digambarkan Einstein sebagai “pekerjaan jarak jauh yang mengerikan”, tetapi eksentrisitasnya yang membuatnya sangat menarik bagi para ilmuwan. Studi 2021 Keterikatan kuantum Mereka diamati dan direkam secara langsung pada skala makroskopik – skala yang jauh lebih besar daripada partikel subatomik yang biasanya terkait dengan keterjeratan.
Dimensi yang terlibat masih cukup kecil dari sudut pandang kami – percobaan melibatkan dua barel aluminium sekecil seperlima lebar rambut manusia – tetapi di dunia fisika kuantum, mereka cukup besar.
“Jika Anda menganalisis data posisi dan momentum kedua drum secara independen, keduanya terlihat panas,” kata Fisikawan Jean Théophile:dari National Institute of Standards and Technology (NIST) di AS, tahun lalu.
“Tetapi melihat mereka bersama-sama, kita dapat melihat bahwa apa yang tampak sebagai gerakan acak dari satu drum terkait erat dengan yang lain, dengan cara yang hanya dapat dicapai dengan belitan kuantum. “
Meskipun tidak ada yang mengatakan bahwa keterjeratan kuantum tidak dapat terjadi dengan objek makroskopik, sebelumnya diperkirakan bahwa efeknya tidak terlihat pada skala yang lebih besar – atau mungkin skala makroskopik diatur oleh seperangkat aturan lain.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa ini tidak terjadi. Sebenarnya, aturan kuantitatif yang sama berlaku di sini, dan aturan itu juga bisa dilihat. Para peneliti menggetarkan membran silinder kecil menggunakan foton gelombang mikro dan menjaganya tetap sinkron dalam posisi dan kecepatannya.
Untuk mencegah interferensi eksternal, masalah umum dengan kasus kuantum, drum didinginkan, saling bertautan, dan diukur dalam fase terpisah saat berada di dalam kotak berpendingin. Keadaan laras kemudian dikodekan ke dalam medan gelombang mikro refleks yang beroperasi dengan cara yang mirip dengan radar.
Studi sebelumnya juga telah melaporkan keterikatan kuantum makroskopik, tetapi makalah 2021 melangkah lebih jauh: semua pengukuran yang diperlukan dicatat daripada disimpulkan, dan keterikatan dihasilkan dengan cara deterministik, non-acak.
Dalam serangkaian pengalaman yang terhubung tetapi terpisah, peneliti juga bekerja dengan drum makroskopik (atau osilator) dalam kasus belitan kuantum telah menunjukkan bagaimana posisi dan momentum dua drum dapat diukur secara bersamaan.
“Dalam pekerjaan kami, drumhead menunjukkan gerakan kuantum kolektif,” kata fisikawan Laure Mercier de Lipinay: dari Aalto University di Finlandia. Barel bergetar dalam fase yang berlawanan satu sama lain, sehingga ketika satu berada di posisi akhir dari siklus getaran, yang lain berada di posisi yang berlawanan pada saat yang sama.
“Dalam hal ini, ketidakpastian kuantum dari gerakan drum dibatalkan jika kedua drum diperlakukan sebagai entitas mekanika kuantum tunggal.”
Apa yang membuat berita besar ini adalah bahwa dia berjalan di sekitar Prinsip Ketidakpastian Heisenberg Gagasan bahwa posisi dan momentum tidak dapat diukur secara sempurna pada saat yang bersamaan. Prinsipnya menyatakan bahwa merekam pengukuran apa pun akan mengganggu yang lain melalui proses yang disebut aksi pengembalian kuantum.
Selain mendukung penelitian lain yang menunjukkan keterjeratan kuantum makroskopik, studi khusus ini menggunakan keterjeratan ini untuk menghindari tindakan latar belakang kuantum—pada dasarnya menyelidiki garis antara fisika klasik (di mana prinsip ketidakpastian berlaku) dan fisika kuantum (di mana sekarang tampaknya tidak ada). Menjadi).
Salah satu aplikasi potensial di masa depan dari dua kumpulan hasil adalah dalam jaringan kuantum – kemampuan untuk memanipulasi dan menjerat objek dalam skala mikroskopis sehingga mereka dapat memberi daya pada jaringan komunikasi generasi berikutnya.
Fisikawan Hoi-Kwan Lau dan Aashish Clerk, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, menulis dalam Komentar atas penelitian yang diterbitkan pada saat itu.
Bukan yang pertama dan kedua Studi ini dipublikasikan di Sains.
Versi artikel ini pertama kali diterbitkan pada Mei 2021.
