Di dunia fisika kuantum, rekor lain tampaknya baru saja dipecahkan. Dalam makalah yang tercantum di situs pracetak ArXiv, para peneliti di Universitas Sains dan Teknologi China mengklaim telah mengamati atom dalam keadaan superposisi kuantum selama 23 menit. Mampu menjaga keadaan kuantum tetap stabil untuk waktu yang lama dapat membantu membuat perangkat kuantum lebih tahan lama dan menemukan efek baru yang aneh dalam fisika kuantum, menurut mereka.
Superposisi adalah fenomena dimana suatu benda pada saat tertentu mempunyai potensi menempati beberapa keadaan yang berbeda, namun keadaan sebenarnya dari benda tersebut tidak diketahui. Benda yang sangat kecil, seperti foton atau elektron, menunjukkan perilaku ini; mereka berperilaku seperti gelombang, yang berpotensi menempati berbagai posisi pada satu waktu, bukan seperti partikel dengan posisi tunggal. Yang terpenting, ketika sebuah objek dalam superposisi diamati, kondisinya akan runtuh dan hanya terlihat pada salah satu keadaan potensialnya. Anda dapat membayangkan hal ini seperti koin yang dilempar—saat berputar di udara, kemungkinan besar ia memiliki kepala atau ekor pada saat yang sama, namun jika Anda melihatnya setelah mendarat, ia mungkin hanya salah satu atau yang lainnya.
Anda mungkin juga pernah mendengar tentang superposisi yang dijelaskan menggunakan paradoks kucing Schrödinger yang terkenal. Ini adalah eksperimen pemikiran yang diusulkan oleh fisikawan Erwin Schrödinger, di mana seekor kucing ditempatkan dalam kotak tertutup dengan bahan radioaktif yang akan membusuk secara acak, yang jika terjadi, akan membunuh kucing tersebut. Sampai Anda membuka kotaknya, percobaan menunjukkan bahwa kucing berada dalam superposisi, hidup dan mati secara bersamaan. Meskipun umumnya digunakan untuk menjelaskan superposisi, eksperimen Schrödinger dimaksudkan untuk menunjukkan absurditas perilaku kuantum ini.
Selama bertahun-tahun, para peneliti telah mampu menangkap benda-benda kecil yang menunjukkan superposisi, dengan partikel cahaya dan bahkan kristal kecil di laboratorium terbukti menempati banyak keadaan pada saat yang bersamaan. Namun objek dalam eksperimen ini selalu sangat tidak stabil, dan paparan superposisinya sangat cepat berlalu. Namun dalam studi baru, para peneliti Tiongkok, yang dipimpin oleh fisikawan Zheng-Tian Lu, tampaknya menggunakan atom yang terperangkap cahaya untuk mempertahankan fenomena tersebut.
Para peneliti menggunakan sekitar 10.000 atom ytterbium, yang didinginkan hingga seperseribu derajat di atas nol mutlak dan dijebak dengan gaya elektromagnetik sinar laser. Dalam kondisi ini, keadaan kuantum atom dapat dikontrol dengan sangat tepat, dan para peneliti memanfaatkan hal ini untuk menempatkan setiap atom dalam superposisi dua keadaan bersamaan yang memiliki dua putaran yang sangat berbeda.
Secara umum, gangguan dari lingkungan atom akan menyebabkan atom-atom tersebut menjadi satu keadaan dalam hitungan detik atau milidetik, namun para peneliti mampu menyetel laser secara tepat untuk mempertahankannya dalam durasi yang belum pernah terjadi sebelumnya yaitu 1.400 detik, atau 23 menit. Namun penting untuk dicatat bahwa pekerjaan tersebut belum ditinjau secara independen secara formal.
Karena memperluas superposisi begitu lama, teknik seperti itu, jika terbukti mungkin, di masa depan dapat digunakan untuk mendeteksi dan mempelajari gaya magnet, menyelidiki efek-efek baru dan eksotik dalam fisika, atau bahkan memungkinkan memori komputer kuantum yang sangat stabil. .
Cerita ini pertama kali muncul di KABEL Italia dan telah diterjemahkan dari bahasa Italia.
