Para ilmuwan telah berhasil menciptakan apa yang mereka sebut sebagai “permainan bola dengan atom terkecil di dunia”. Para peneliti di Korea Selatan telah berhasil membuat atom – yaitu unit terkecil dari materi – bergerak seperti bola melalui udara dengan menggunakan teknologi yang dikenal sebagai perangkap optik.
Optical trap, atau yang juga dikenal sebagai optical tweezers, adalah teknik yang menggunakan cahaya untuk menahan atau memindahkan suatu objek.
Dalam penelitian yang dilakukan di Korea Selatan, para ilmuwan berhasil membuat atom, yaitu unit terkecil dari materi, bergerak seperti bola di udara menggunakan teknologi optical trap.
“Atom dilemparkan dan ditangkap antara dua perangkap optik seperti bola yang bergerak antara pemukul dan penangkap dalam permainan bisbol.”
Korea Advanced Institute of Science and Technology via SWNS.
Profesor Jaewook Ahn, dari Departemen Fisika di Institut Sains dan Teknologi Korea, mengatakan bahwa ini adalah pertama kalinya sebuah atom dilepaskan dari perangkap dan kemudian ditangkap oleh perangkap lainnya.
Profesor Ahn mengatakan: “Atom-atom yang terbang bebas bergerak dari satu tempat ke tempat lain tanpa dipegang atau berinteraksi dengan perangkap optik.” Dengan kata lain, atom dilempar dan ditangkap antara dua perangkap optik seperti bola yang bergerak antara pitcher dan catcher dalam permainan bisbol.
Profesor Ahn beserta rekan-rekannya menggunakan atom rubidium (logam alkali) yang didinginkan hingga suhu mendekati nol mutlak (minus 273 derajat Celsius). Kemudian mereka menyalakan dan mematikan perangkat pengendali untuk “melempar” atom, lalu menyalakannya kembali untuk “menangkap” atom tersebut.
“Teknik ini juga bisa digunakan untuk menciptakan tumbukan antara atom-atom individu, membuka bidang baru dalam kimia atom demi atom.”
Ilustrasi Atom.
Atom bergerak sejauh 4,2 mikrometer (0,00042 cm) dengan kecepatan hingga 65 cm per detik. Menurut Prof. Ahn, teknologi ini bisa digunakan untuk membuat komputer kuantum yang menggunakan sifat fisika kuantum untuk menyelesaikan tugas-tugas yang dianggap terlalu kompleks bagi komputer klasik.
Profesor Ahn mengatakan: “Jenis atom yang dapat terbang ini dapat memungkinkan jenis komputasi kuantum yang dinamis dan baru dengan memungkinkan lokasi relatif dari qubit – setara kuantum dari bit biner – untuk lebih bebas diubah. Dalam jangka panjang, teknologi ini dapat digunakan untuk membangun sistem komputasi kuantum yang lebih andal dan efisien.”
Teknologi ini juga dapat digunakan untuk menciptakan tumbukan antara atom-atom individual, membuka bidang baru dalam kimia atom-by-atom.
Dalam eksperimennya, Prof Ahn dan rekan-rekannya berhasil menciptakan atom-atom yang terbang bebas sebanyak 94% dari total percobaan. Saat ini mereka sedang berusaha untuk mencapai tingkat keberhasilan 100% sebagai langkah selanjutnya.
Kesimpulan
Para ilmuwan di Korea Selatan telah menciptakan “permainan bola atom terkecil di dunia” menggunakan teknologi jebakan optik atau optical traps. Mereka dapat melepas dan menangkap atom dari satu jebakan ke jebakan lainnya seperti melempar dan menangkap bola dalam permainan bisbol. Teknologi ini dapat digunakan untuk membuat komputer kuantum dan membuka bidang kimia atom per atom yang baru. Para ilmuwan masih terus berupaya untuk meningkatkan keberhasilan teknologi ini hingga mencapai 100%.
Referensi
ScienceDaily, https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230309124939.htm Diakses pada 17 Maret, 2023.
Hansub Hwang, Andrew Byun, Juyoung Park, Sylvain de Léséleuc, Jaewook Ahn. Optical tweezers throw and catch single atoms. Optica, 2023; 10 (3): 401 DOI: 10.1364/OPTICA.480535
LiveScience, https://www.livescience.com/scientists-use-optical-tweezers-to-play-worlds-smallest-game-of-catch-with-individual-atoms Diakses pada 17 Maret, 2023.