Mengendalikan partikel di dunia Kuantum – Pemenang Nobel Fisika tahun 2012

Serge Haroche dan David J. Wineland secara terpisah menemukan dan mengembangkan metode untuk mengukur dan memanipulasi partikel individu sambil menjaga sifat alami mekanika-kuantum mereka, dimana sebelumnya dianggap tak mungkin dicapai.

Pemenang Nobel telah membuka pintu era baru percobaan dengan fisika kuantum dengan menunjukkan pengamatan secara langsung terhadap partikel kuantum secara individu tanpa menghancurkan mereka. Untuk partikel cahaya atau materi tunggal, hukum fisika klasik berhenti berlaku dan fisika kuantum mengambil alih. Tetapi partikel tunggal tidak dengan mudah diisolasi dari lingkungan sekitarnya, dan mereka kehilangan sifat misteri kuantum mereka segera setelah mereka berinteraksi dengan dunia luar. Dengan demikian fenomena yang tampaknya aneh yang diprediksikan oleh fisika kuantum tidak bisa langsung diamati, dan peneliti hanya bisa melakukan percobaan pikiran (biasanya menggunakan matematika) yang mungkin saja secara prinsip dapat mewujudkan fenomena aneh.

Melalui metode cerdik laboratorium Haroche dan Wineland bersama-sama dengan kelompok peniliti mereka telah berhasil mengukur dan mengendalikan keadaan kuantum yang sangat rapuh, yang sebelumnya dianggap tidak dapat diakses dengan pengamatan langsung. Metode baru ini memungkinkan mereka untuk memeriksa, mengontrol dan menghitung partikel.

Metode mereka memiliki banyak kesamaan. David Wineland memerangkap atom bermuatan listrik atau ion, mengendalikan dan mengukur cahayanya, atau foton.

Serge Haroche menggunakan pendekatan terbalik. Beliau mengendalikan dan mengukur foton (partikel cahaya) yang terperangkap dengan mengirim atom melalui perangkap.

Kedua pemenang bekerja di bidang optika kuantum yaitu mempelajari interaksi dasar menggunakan cahaya dan materi, bidang yang terlihat sangat maju sejak era tahun 1980 an. Metode yang mencengangkan ini telah memungkinkan bidang penelitian ini untuk mengambil langkah pertama membangun jenis baru komputer super cepat didasarkan pada fisika kuantum. Mungkin komputer kuantum akan mengubah tiap jengkal kehidupan di abad ini sebagaimana komputer klasik yang dilakukan abad sebelum ini. Penelitian ini juga menyebabkabkan untuk membangun jam yang sangat tepat dimana bisa menjadi dasar masa depan untuk standar waktu yang baru, dengan lebih dari seratus kali lipat presisi dari jam cesium yang digunakan sekarang.