Menembus Batas Fisika Di Asia

AsianScientist (9 Juni 2021) – Begitu kayanya tradisi fisika dan matematika Asia sehingga pencapaian mereka menjadi klise: kompas sebagai salah satu dari Empat Penemuan Besar China; angka nol di antara kontribusi India lainnya untuk numerologi; atau upaya yang berbeda untuk memetakan kosmos, dari umat Buddha di dataran tinggi Tibet hingga para navigator maritim dunia Melayu kuno.

Kurang diketahui adalah pengaruh sistem kepercayaan kuno Asia pada beberapa pelopor dalam fisika kuantum.

Sementara kitab suci Hindu menyentuh Albert Einstein dan Arthur Schrödinger, mungkin dampak lintas budaya yang paling menonjol adalah gagasan Cina tentang Tao pada Niels Bohr, yang mengusulkan Prinsip Komplementer, yang menyatakan bahwa benda-benda memiliki pasangan sifat pelengkap tertentu yang tidak dapat diamati semuanya. atau diukur secara bersamaan, prinsip utama mekanika kuantum.

Lambang Bohr, yang ia rancang setelah menerima gelar ksatria Denmark pada tahun 1947, menampilkan simbol Tao Yin-Yang di samping kata-kata Latin Kebalikannya saling melengkapi, yang berarti berlawanan adalah saling melengkapi.

Sesuai dengan kebijaksanaan orang bijaknya, mungkin tidak mengejutkan bahwa China saat ini adalah pemimpin dunia dalam fisika kuantum. Untuk kemajuan pesat baru-baru ini di lapangan, banyak yang memuji koordinasi erat antara pemerintah, akademisi, dan industri. Misalnya, China Shipbuilding Industry Corporation, sebuah perusahaan milik negara yang besar, telah mendirikan laboratorium di Universitas Sains dan Teknologi China (USTC), yang oleh beberapa orang disebut ‘Caltech China.’

Sementara itu, perusahaan swasta seperti raksasa teknologi Alibaba dan Baidu banyak berinvestasi dalam komputasi kuantum. China saat ini sedang membangun Laboratorium Nasional Ilmu Informasi Kuantum senilai US$10 miliar di Hefei, provinsi Anhui.

Pan Jianwei, seorang profesor di USTC yang oleh beberapa orang disebut ‘Bapak Quantum’, mempelopori banyak upaya ini. Pan memimpin peluncuran Micius, satelit kuantum pertama China, yang pada 2017 memfasilitasi obrolan video yang tidak dapat diretas antara Beijing dan Wina. Micius melakukannya dengan memancarkan kunci enkripsi yang dikodekan dalam foton dalam keadaan kuantum—keadaan yang menurut definisi akan terganggu oleh segala upaya untuk mengamati atau mencegatnya.

Jepang telah lama menjadi pionir dalam pengembangan superkomputer. Upaya penelitiannya saat ini diarahkan untuk meningkatkan efisiensi energi monster yang haus kekuasaan ini; sambil mengerahkan kemampuan mereka untuk mengatasi masalah sosial seperti demografi yang menua, risiko bencana, penggunaan energi, dan produktivitas yang rendah.

Tidak mau kalah, lab optik kuantum pertama di India dipimpin oleh Urbasi Sinha, seorang profesor di Raman Research Institute. Penelitiannya berfokus pada, antara lain, eksperimen ‘tripleslit’ untuk membuat qudit tiga dimensi yang disebut qutrit.

Tidak seperti bit kuantum atau qubit yang lebih dikenal, yang memiliki dua status basis, qutrit memiliki tiga status basis. Komputer kuantum yang berjalan di qutrit (tiga status) membutuhkan lebih sedikit bit individu daripada satu di qubit (dua status)—sehingga meningkatkan stabilitasnya.

Laboratorium Sinha juga berkolaborasi dengan Indian Space Research Organization dalam proyek komunikasi kuantum berbasis satelit pertama di India. Ini adalah bagian dari perlombaan ruang angkasa kontemporer yang jauh lebih luas di Asia, yang dikatalisasi oleh tiga kekuatan luar angkasa yang mapan, Cina, India, dan Jepang.

Tujuan mereka yang luas mencakup pembangunan sosial ekonomi dan telekomunikasi hingga keamanan nasional di tengah persaingan geopolitik. Pada tahun 2011, China meluncurkan laboratorium luar angkasa pertamanya ke orbit sementara pada tahun 2014, Misi Pengorbit Mars India yang sukses memberinya perbedaan sebagai negara pertama yang mencapai planet merah pada percobaan pertamanya.

Negara-negara Asia lainnya yang relatif pendatang baru di luar angkasa adalah Indonesia, Malaysia, Thailand, dan Vietnam. Tujuan mereka yang lebih membosankan termasuk mengeksploitasi pasar yang sedang berkembang untuk layanan luar angkasa.

Prestasi kontemporer penting lainnya di bidang ini termasuk penemuan nihonium atau elemen 113, oleh tim yang dipimpin oleh Kosuke Morita, kepala ilmuwan asosiasi Laboratorium Elemen Superberat di Pusat Sains berbasis Akselerator RIKEN Nishina di Jepang.

Unsur super berat seperti nihonium tidak terjadi secara alami. Mereka disintesis dalam reaktor nuklir atau akselerator partikel melalui fusi nuklir atau penyerapan neutron. Nihonium diproduksi dengan membanting inti yang lebih ringan ke satu sama lain dan melacak peluruhan berikutnya dari unsur-unsur superberat radioaktif.

Tim Morita menggunakan akselerator linier dan pemisah inti baru, yang disebut pemisah rekoil berisi gas, untuk mensintesis nihonium. Butuh lebih dari empat triliun tumbukan selama sembilan tahun untuk berhasil membuat elemen 113 hanya tiga kali.

Selama waktu itu, setiap kali Morita mengunjungi kuil Shinto, dia memberikan persembahan tepat 113 yen (sekitar satu dolar). Ini adalah pengingat bahwa bahkan ketika fisikawan terkemuka Asia membuat penemuan di tingkat sub-atom dan intergalaksi, mereka tetap menghormati mistisisme yang mungkin tidak akan pernah mereka pahami.

Pelajari tentang perkembangan menarik lainnya dalam fisika dan seterusnya dengan mengunduh buku putih Five Years Of The Asian Scientist 100 di sini.

———

Hak Cipta: Majalah Asian Scientist; Ilustrasi: Oi Keat Lam/Majalah Ilmuwan Asia.
Penafian: Artikel ini tidak mencerminkan pandangan AsianScientist atau stafnya.