Language
Country/Area
No result found
Rahasia Nonlokalitas Kuantum: Mengapa Partikel Kuantum Tampaknya Melanggar Batas Kecepatan Cahaya?
Karakteristik mendalam mekanika kuantum dan isu nonlokalitas terkait telah lama menjadi fokus diskusi di kalangan fisikawan dan filsuf. Gagasan konvensional fisika ditantang saat kita mencoba memahami misteri dunia kuantum, karena partikel kuantum berperilaku dengan cara yang tampaknya melanggar batas kecepatan cahaya. Bagaimana ini bisa terjadi? Inilah pertanyaan yang coba dijawab oleh Uji Bell.
Sejak 2015, semua uji Bell telah menunjukkan bahwa asumsi variabel tersembunyi lokal tidak konsisten dengan perilaku sistem fisik.
Latar belakang dan signifikansi eksperimen Bell
Eksperimen Bell, yang dinamai menurut John Stuart Bell, dirancang untuk menguji hubungan antara mekanika kuantum dan teori realisme lokal Albert Einstein. Posisi realis lokal menyatakan bahwa perilaku partikel harus dijelaskan oleh variabel lokal tertentu yang tidak teramati, yang disebut "variabel tersembunyi." Namun, pandangan ini ditentang dengan diperkenalkannya ketidaksetaraan Bell.
Keterikatan kuantum dan paradoks EPR
Keterikatan kuantum adalah konsep inti dari eksperimen Bell. Pada tahun 1935, Einstein dan rekan-rekannya mengusulkan paradoks EPR yang terkenal, yang menyatakan bahwa prediksi mekanika kuantum tampaknya menyiratkan bahwa informasi dapat ditransfer secara instan di antara partikel, yang akan melanggar hukum kausalitas. Ini berarti bahwa interaksi antara partikel kuantum tidak hanya didorong oleh beberapa variabel tersembunyi lokal, tetapi mungkin non-lokal.
Jika beberapa informasi diketahui, maka menurut prinsip ketidakpastian Heisenberg, ada informasi lain yang tidak dapat diketahui.
Verifikasi eksperimental ketidaksetaraan Bell
Eksperimen pada ketidaksetaraan Bell melibatkan pengukuran pada dua atau lebih partikel yang terjerat. Desain eksperimen biasanya melibatkan pengamatan partikel, seperti foton, dan pemilihan sifat-sifatnya (seperti polarisasinya) untuk diukur. Jika hasil eksperimen melanggar ketidaksetaraan Bell, hipotesis variabel tersembunyi lokal dapat dikesampingkan. Semua hasil uji Bell hingga saat ini mendukung prediksi fisika kuantum daripada teori variabel tersembunyi lokal.
Eksperimen Bell yang membuat sejarah
Sejak tahun 1970-an, fisikawan telah mulai melakukan berbagai eksperimen Bell. Beberapa eksperimen penting meliputi:
- Pada tahun 1972, Stuart J. Friedman dan John Crowther melakukan eksperimen pertama untuk mengamati pelanggaran ketidaksetaraan Bell.
- Pada tahun 1982, Alain Aspert dan timnya melakukan uji Bell yang terkenal di Prancis, yang merupakan eksperimen pertama di mana pengaturan pengukuran dipilih secara acak selama penerbangan foton.
- Pada tahun 2015, eksperimen Hensen dkk. berhasil menutup celah deteksi dan celah lokalitas, yang memberikan dukungan eksperimental yang lebih kuat untuk pelanggaran ketidaksetaraan Bell.
Munculnya teori informasi kuantum
Karena pelanggaran ketidaksetaraan Bell, para ilmuwan menyadari bahwa sifat-sifat unik yang dibawa oleh keterikatan kuantum meletakkan dasar bagi kemakmuran teori informasi kuantum. Bidang fisika baru ini berfokus pada aplikasi potensial dalam komputasi kuantum dan komunikasi kuantum, khususnya kriptografi kuantum. Kriptografi kuantum menggunakan sifat-sifat sistem kuantum untuk mengembangkan metode komunikasi yang aman, yang tidak diragukan lagi merupakan aplikasi penting dari mekanika kuantum.
Menatap masa depan
Dengan kemajuan teknologi eksperimental, pemahaman fisikawan tentang dunia kuantum terus mendalam, dan eksperimen Bell yang lebih kompleks juga sedang berlangsung. Eksperimen tersebut tidak hanya memverifikasi prediksi teoritis mekanika kuantum, tetapi juga membuat kita memeriksa kembali hakikat realitas. Di alam semesta yang penuh ketidakpastian ini, dapatkah kita menemukan suatu bentuk kepastian?
