Lompat ke isi

Fisika kuantum: Perbedaan antara revisi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Konten dihapus Konten ditambahkan
Dedhert.Jr (bicara | kontrib)
Dibuat dengan menerjemahkan halaman "Quantum physics"
Wadaihangit (bicara | kontrib)
k Menambahkan foto ke halaman #WPWP
 
(13 revisi perantara oleh 10 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1: Baris 1:
[[Berkas:Hydrogen Density Plots.png|jmpl|Plot kepadatan Hidrogen ]]

'''Fisika kuantum''' adalah bidang [[fisika]] yang luas yang meliputi setiap mata pelajaran bersangkutan dengan sistem-sistem yang menunjukkan efek [[mekanis kuantum]] yang terkenal.
'''Fisika kuantum''' adalah bidang [[fisika]] yang luas yang meliputi setiap mata pelajaran bersangkutan dengan sistem-sistem yang menunjukkan efek [[mekanis kuantum]] yang terkenal.


Dalam [[Type Of Multiverse|Teori Type Of Multiverse]], Dunia Mekanika Kuantum menunjukkan bahwa ada-nya banyak Alam Semesta bercabang dari setiap peristiwa Kuantum. Semua hasil dari setiap peristiwa Kuantum menghasilkan Alam Semesta terpisah.
== Penerapan ==
Mekanika kuantum telah sukses besar<ref name="feynmanIII">See, for example, [[the Feynman Lectures on Physics]] for some of the technological applications which use quantum mechanics, e.g., [[Transistor|transistors]] (vol '''III''', pp. 14–11 ff), [[Integrated circuit|integrated circuits]], which are follow-on technology in solid-state physics (vol '''II''', pp. 8–6), and [[Laser|lasers]] (vol '''III''', pp. 9–13).</ref> dalam menjelaskan banyak tentang fitur dari alam semesta kita. Mekanika kuantum seringkali hanya teori yang bisa mengungkapkan perilaku-perilaku individual dari [[Partikel subatom|partikel-partikel subatomik]] yang menyusun semua bentuk-bentuk materi ([[elektron]], [[proton]], [[neutron]], [[foton]], dan lainnya). Mekanika kuantum memiliki [[Teori dawai|teori-teori dawai]] yang sangat dipengaruhi, kandidat untuk sebuah [[Teori segala sesuatu|Teori Segala Sesuatu]] (lihat [[reduksionisme]]).


Dalam [[String (fisika)|Teori String]] juga dijelaskan bahwa titik yang kita sebut sebagai 0-Dimensional merupakan sebuah 1-Dimensional karena jika dilihat dari jarak dekat, titik tersebut merupakan sebuah karet gelang termasuk 1-Dimensional, dan jika dilihat dari jauh itu merupakan sebuah titik termasuk 0-Dimensional. Karet gelang itu disebut sebagai String, dan String hanya dapat bergetar di 10-Dimensional Structure yang terdiri dari 3-Dimensi Spatial, 6-Dimensi Spatial Padat, dan 1-Dimensi Waktu = 10-Dimensional Structure, semua itu berkaitan dengan Fisika Kuantum.
Mekanika kuantum juga sangat penting untuk memahami bagaimana atom-atom individual bergabungan dengan ikatan kovalen untuk membentuk [[Molekul|molekul-molekul.]] Aplikasi mekanika kuantum untuk [[kimia]] dikenal sebagai kimia kuantum. Mekanika kuantum juga bisa menyediakan wawasan kuantitatif tentang proses [[Ikatan ionik|ionik]] dan [[ikatan kovalen]] dengan menunjukkan secara eksplisit yang molekul-molekul menguntungkan secara energi ke lainnya dan tingkatan dari energinya terlibat.<ref>{{cite book|last1=Pauling|first1=Linus|last2=Wilson|first2=Edgar Bright|date=1985|url=https://books.google.com/books?id=vdXU6SD4_UYC|title=Introduction to Quantum Mechanics with Applications to Chemistry|isbn=9780486648712|authorlink1=Linus Pauling|authorlink2=Edgar Bright Wilson|accessdate=2012-08-18}}</ref> Selanjutnya, sebagian besar perhitungan dilakukan dalam [[kimia komputasi]] modern mengandalkan mekanika kuantum.

== Penerapan ==
Mekanika kuantum sangat penting dipelajari untuk memahami bagaimana atom-atom secara individual bergabung menjadi ikatan kovalen untuk membentuk [[Molekul|molekul-molekul.]] Aplikasi mekanika kuantum untuk [[kimia]] dikenal sebagai kimia kuantum. Mekanika kuantum juga bisa menyediakan wawasan kuantitatif tentang proses [[Ikatan ionik|ionik]] dan [[ikatan kovalen]] dengan menunjukkan secara eksplisit yang molekul-molekul menguntungkan secara energi ke lainnya dan tingkatan dari energinya terlibat.<ref>{{cite book|last1=Pauling|first1=Linus|last2=Wilson|first2=Edgar Bright|date=1985|url=https://books.google.com/books?id=vdXU6SD4_UYC|title=Introduction to Quantum Mechanics with Applications to Chemistry|isbn=9780486648712|authorlink1=Linus Pauling|authorlink2=Edgar Bright Wilson|accessdate=2012-08-18|archive-date=2023-07-21|archive-url=https://web.archive.org/web/20230721233511/https://books.google.com/books?id=vdXU6SD4_UYC|dead-url=no}}</ref> Selanjutnya, sebagian besar perhitungan dilakukan dalam [[kimia komputasi]] modern mengandalkan mekanika kuantum.


Dalam banyak aspek, teknologi modern beroperasi dalam skala tertentu dimana efek kuantum signifikan. Penerapan penting teori kuantum termasuk [[kimia kuantum]], [[optik kuantum]], [[komputer kuantum]], [[magnet superkonduktor]], [[diode pancaran cahaya]], [[penguat optik]] dan [[laser]], [[transistor]] dan [[semikonduktor]] seperti [[mikroprosesor]], [[pencitraan medis]] seperti [[pencitraan resonasi magnet]] dan [[mikroskop elektron]].<ref>{{cite magazine|last1=Matson|first1=John|title=What Is Quantum Mechanics Good for?|url=http://www.scientificamerican.com/article/everyday-quantum-physics/|magazine=Scientific American|accessdate=18 May 2016}}</ref> Penjelasan untuk banyaknya fenomena biologis dan fisik berakar dalam sifat ikatan kimia, terutama pada [[Asam deoksiribonukleat|DNA]] molekul makro.<ref>The Nobel laureates Watson and Crick cited {{cite book|last=Pauling|first=Linus|year=1939|title=The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals|publisher=[[Cornell University Press]]|authorlink=Linus Pauling}} for chemical bond lengths, angles, and orientations.</ref>
Dalam banyak aspek, teknologi modern beroperasi dalam skala tertentu dimana efek kuantum signifikan. Penerapan penting teori kuantum termasuk [[kimia kuantum]], [[optik kuantum]], [[komputer kuantum]], [[magnet superkonduktor]], [[diode pancaran cahaya]], [[penguat optik]] dan [[laser]], [[transistor]] dan [[semikonduktor]] seperti [[mikroprosesor]], [[pencitraan medis]] seperti [[pencitraan resonasi magnet]] dan [[mikroskop elektron]].<ref>{{cite magazine|last1=Matson|first1=John|title=What Is Quantum Mechanics Good for?|url=http://www.scientificamerican.com/article/everyday-quantum-physics/|magazine=Scientific American|accessdate=18 May 2016}}</ref> Penjelasan untuk banyaknya fenomena biologis dan fisik berakar dalam sifat ikatan kimia, terutama pada [[Asam deoksiribonukleat|DNA]] molekul makro.<ref>The Nobel laureates Watson and Crick cited {{cite book|last=Pauling|first=Linus|year=1939|title=The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals|publisher=[[Cornell University Press]]|authorlink=Linus Pauling}} for chemical bond lengths, angles, and orientations.</ref>
Baris 17: Baris 19:
Penelitin sedang mencari metode yang kuat untuk memanipulasi keadaan kuantum secara langsung. Upaya sedang dilakukan untuk lebih mengembangkan [[kriptografi kuantum]], yang secara teoritis memungkinkan dijamin mengamankan transmisi informasi.
Penelitin sedang mencari metode yang kuat untuk memanipulasi keadaan kuantum secara langsung. Upaya sedang dilakukan untuk lebih mengembangkan [[kriptografi kuantum]], yang secara teoritis memungkinkan dijamin mengamankan transmisi informasi.


Keuntungan inheren dihasilkan oleh kriptogragi kuantum ketika dbandingkan dengan [[kriptografi]] klasik adalah deteksi [[Menguping|penyadap]] pasif. Ini adalah hasil alami dari perilaku bit kuantum; karena [[Efek pengamat (fisika)|efek pengamat]], jika sebuah bit dlam sebuah keadaan superposisi harus diamati, keadaan superposisi akan runtuh menjadi sebuah [[eigenkeadaan]]. Karena penerima yang dituju diharapkan untuk menerima bit dalam sebuah keadaan superposisi, penerima yang dituju akan tahu terdapat sebuah penyerangan, karena keadaan bit-bitnya tidak lagi berada dalam sebuah superposisi.<ref>{{cite book|last1=Schneier|first1=Bruce|date=1993|title=Applied Cryptography|publisher=Wiley|isbn=978-0471117094|edition=2nd|page=554|author-link=Bruce Schneier}}</ref>
Keuntungan inheren dihasilkan oleh kriptogragi kuantum ketika dbandingkan dengan [[kriptografi]] klasik adalah deteksi [[Menguping|penyadap]] pasif. Ini adalah hasil alami dari perilaku bit kuantum; karena [[Efek pengamat (fisika)|efek pengamat]], jika sebuah bit dalam sebuah keadaan superposisi harus diamati, keadaan superposisi akan runtuh menjadi sebuah [[eigenkeadaan]]. Karena penerima yang dituju diharapkan untuk menerima bit dalam sebuah keadaan superposisi, penerima yang dituju akan tahu terdapat sebuah penyerangan, karena keadaan bit-bitnya tidak lagi berada dalam sebuah superposisi.<ref>{{cite book|last1=Schneier|first1=Bruce|date=1993|title=Applied Cryptography|publisher=Wiley|isbn=978-0471117094|edition=2nd|page=554|author-link=Bruce Schneier}}</ref>


=== Komputasi kuantum ===
=== Komputasi kuantum ===
Tujuan lainnya adalah pengembangan [[komputer kuantum]], yang diharapkan untuk melakukan tugas komputasi tertentu secara eksponensial lebih cepat daripada [[komputer]] klasik. Alih-alih menggunakan bit klasik, komputer kuantum menggunakan [[qubit]], yang dapat berada di superposisi keadaan: Programmer kuantum mampu memanipulasi superposisi qubit untuk menyelesaikan masalah bahwa komputasi klasik tidak dapat dilakukan secara efisien, seperti mencari database yang tidak disortir atau [[Faktorisasi prima|faktorisasi bilangan bulat]]. [[IBM]] mengklaim bahwa munculnya komputasi kuantum dapat memajukan bidang kedokteran, logistik, layanan keuangan, [[kecerdasan buatan]] dan keamanan awan.<ref>{{cite web|title=Applications of Quantum Computing|url=https://www.research.ibm.com/ibm-q/learn/quantum-computing-applications/|website=research.ibm.com|accessdate=28 June 2017}}</ref>
Tujuan lainnya adalah pengembangan [[komputer kuantum]], yang diharapkan untuk melakukan tugas komputasi tertentu secara eksponensial lebih cepat daripada [[komputer]] klasik. Alih-alih menggunakan bit klasik, komputer kuantum menggunakan [[qubit]], yang dapat berada di superposisi keadaan: Programmer kuantum mampu memanipulasi superposisi qubit untuk menyelesaikan masalah bahwa komputasi klasik tidak dapat dilakukan secara efisien, seperti mencari database yang tidak disortir atau [[Faktorisasi prima|faktorisasi bilangan bulat]]. [[IBM]] mengklaim bahwa munculnya komputasi kuantum dapat memajukan bidang kedokteran, logistik, layanan keuangan, [[kecerdasan buatan]] dan keamanan awan.<ref>{{cite web|title=Applications of Quantum Computing|url=https://www.research.ibm.com/ibm-q/learn/quantum-computing-applications/|website=research.ibm.com|accessdate=28 June 2017|archive-date=2019-06-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20190617173103/https://www.research.ibm.com/ibm-q/learn/quantum-computing-applications/|dead-url=no}}</ref>


Topik penelitan aktif lainnya adalah [[teleportasi kuantum]], yang berhubungan dengan teknik-teknik untuk mengirimkan informasi kuantum melalui jarak yang berubah-ubah.
Topik penelitan aktif lainnya adalah [[teleportasi kuantum]], yang berhubungan dengan teknik-teknik untuk mengirimkan informasi kuantum melalui jarak yang berubah-ubah.


=== Efek kuantum skala makro ===
=== Efek kuantum skala makro ===
Sementara mekanika kuantum teruta ma berlaku untuk atomik lebih kecil mengatur masalah materi dan energi, beberapa sistem menunjukkan [[Mekanika#Klasik versus kuantum|efek mekanis kuantum]] pada sebuah skala besar. [[Superfluida]], aliran tanpa gesekan dari cairan pada suhu mendekati [[nol mutlak]], adalah salah satu contoh terkenal. Begitu juga dengan fenomena yang terkait erat dengan [[superkonduktivitas]], aliran tanpa gesekan dari sebuah gas elektron dalam sebuah bahan konduksi (sebuah [[arus listrik]]) pada suhu yang cukup rendah. [[Efek Hall kuantum pecahan]] adalah keadaan [[Urutan topologi|terurut topologi]] yang sesuai dengan pola [[keterkaitan kuantum]] jarak jauh.<ref name="chen">{{cite journal|last1=Chen|first1=Xie|last2=Gu|first2=Zheng-Cheng|last3=Wen|first3=Xiao-Gang|authorlink3=Xiao-Gang Wen|year=2010|title=Local unitary transformation, long-range quantum entanglement, wave function renormalization, and topological order|journal=Phys. Rev. B|volume=82|issue=15|page=155138|arxiv=1004.3835|bibcode=2010PhRvB..82o5138C|doi=10.1103/physrevb.82.155138|s2cid=14593420}}</ref> Keadaan dengan urutan topologi yang berbeda (atau pola-pola berbeda keterkaitan jarak jauh) tidak dapat dibuah menjadi satu sama lain tanpa sebuah transisi frasa.
Sementara mekanika kuantum terutama berlaku untuk atomik lebih kecil mengatur masalah materi dan , beberapa sistem menunjukkan [[Mekanika#Klasik versus kuantum|efek mekanis kuantum]] pada sebuah skala besar. [[Superfluida]], aliran tanpa gesekan dari cairan pada suhu mendekati [[nol mutlak]], adalah salah satu contoh terkenal. Begitu juga dengan fenomena yang terkait erat dengan [[superkonduktivitas]], aliran tanpa gesekan dari sebuah gas elektron dalam sebuah bahan konduksi (sebuah [[arus listrik]]) pada suhu yang cukup rendah. [[Efek Hall kuantum pecahan]] adalah keadaan [[Urutan topologi|terurut topologi]] yang sesuai dengan pola [[keterkaitan kuantum]] jarak jauh.<ref name="chen">{{cite journal|last1=Chen|first1=Xie|last2=Gu|first2=Zheng-Cheng|last3=Wen|first3=Xiao-Gang|authorlink3=Xiao-Gang Wen|year=2010|title=Local unitary transformation, long-range quantum entanglement, wave function renormalization, and topological order|journal=Phys. Rev. B|volume=82|issue=15|page=155138|arxiv=1004.3835|bibcode=2010PhRvB..82o5138C|doi=10.1103/physrevb.82.155138|s2cid=14593420}}</ref> Keadaan dengan urutan topologi yang berbeda (atau pola-pola berbeda keterkaitan jarak jauh) tidak dapat dibuah menjadi satu sama lain tanpa sebuah transisi frasa.


=== Fenomena lainnya ===
=== Fenomena lainnya ===
Teori kuantum juga menyediakan deskripsi yang akurat untuk banyaknya fenomena yang tidak dijelaskan sebelumnya, seperti [[radiasi benda-hitam]] dan stabilitas dari [[Orbital atom|orbital-orbital]] elektron-elektron. Itu juga diberikan wawasan ke dalam cara kerja banyaknya [[sistem biologis]] yang berbeda, termasuk [[reseptor bau]] dan [[struktur protein]].<ref>{{cite web|last=Anderson|first=Mark|date=2009-01-13|title=Is Quantum Mechanics Controlling Your Thoughts? &#124; Subatomic Particles|url=http://discovermagazine.com/2009/feb/13-is-quantum-mechanics-controlling-your-thoughts/article_view?b_start:int=1&-C|publisher=Discover Magazine|accessdate=2012-08-18}}</ref> Pekerjaan terbaru pada fotosintesis telah memberikan bukti bahwa korelasi kuantum memainkan sebuah peran esensial dalam proses dasar tanaman ini dan banyak organisme-organisme lainnya.<ref>{{cite web|date=|title=Quantum mechanics boosts photosynthesis|url=http://physicsworld.com/cws/article/news/41632|publisher=physicsworld.com|accessdate=2010-10-23}}</ref> Walaupun demikian, [[fisika klasik]] sering dapat memberikan perkiraan yang baik untuk hasil yang diperoleh fisika kuantum, biasanya dalam keadaan dengan bilangan-bilangan partikel-partikel terbesar atau [[bilangan kuantum]] terbesar. Karena rumus klasik sangat sederhana dan mudah untuk dihitunfg daripada rumus kuantum, perkiraan klasik digunakan dan lebih disukai ketika sistemnya cukup besar untuk membuat efek mekanik kuantum yang tidak signifikan.{{Clear}}
Teori kuantum juga menyediakan deskripsi yang akurat untuk banyaknya fenomena yang tidak dijelaskan sebelumnya, seperti [[radiasi benda-hitam]] dan stabilitas dari [[Orbital atom|orbital-orbital]] elektron-elektron. Itu juga diberikan wawasan ke dalam cara kerja banyaknya [[sistem biologis]] yang berbeda, termasuk [[reseptor bau]] dan [[struktur protein]].<ref>{{cite web|last=Anderson|first=Mark|date=2009-01-13|title=Is Quantum Mechanics Controlling Your Thoughts? &#124; Subatomic Particles|url=http://discovermagazine.com/2009/feb/13-is-quantum-mechanics-controlling-your-thoughts/article_view?b_start:int=1&-C|publisher=Discover Magazine|accessdate=2012-08-18|archive-date=2012-11-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20121113205616/http://discovermagazine.com/2009/feb/13-is-quantum-mechanics-controlling-your-thoughts/article_view?b_start:int=1&-C|dead-url=no}}</ref> Pekerjaan terbaru pada fotosintesis telah memberikan bukti bahwa korelasi kuantum memainkan sebuah peran esensial dalam proses dasar tanaman ini dan banyak organisme-organisme lainnya.<ref>{{cite web|date=|title=Quantum mechanics boosts photosynthesis|url=http://physicsworld.com/cws/article/news/41632|publisher=physicsworld.com|accessdate=2010-10-23|archive-date=2012-02-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20120201035444/http://physicsworld.com/cws/article/news/41632|dead-url=no}}</ref> Walaupun demikian, [[fisika klasik]] sering dapat memberikan perkiraan yang baik untuk hasil yang diperoleh fisika kuantum, biasanya dalam keadaan dengan bilangan-bilangan partikel-partikel terbesar atau [[bilangan kuantum]] terbesar. Karena rumus klasik sangat sederhana dan mudah untuk dihitunfg daripada rumus kuantum, perkiraan klasik digunakan dan lebih disukai ketika sistemnya cukup besar untuk membuat efek mekanik kuantum yang tidak signifikan.{{Clear}}


== Referensi ==
== Referensi ==
{{Reflist}}
{{Reflist}}

{{Authority control}}

[[Kategori:Mekanika kuantum]]
[[Kategori:Mekanika kuantum]]
[[Kategori:Fisika]]
[[Kategori:Fisika]]

Revisi terkini sejak 17 Juli 2024 13.50

Plot kepadatan Hidrogen

Fisika kuantum adalah bidang fisika yang luas yang meliputi setiap mata pelajaran bersangkutan dengan sistem-sistem yang menunjukkan efek mekanis kuantum yang terkenal.

Dalam Teori Type Of Multiverse, Dunia Mekanika Kuantum menunjukkan bahwa ada-nya banyak Alam Semesta bercabang dari setiap peristiwa Kuantum. Semua hasil dari setiap peristiwa Kuantum menghasilkan Alam Semesta terpisah.

Dalam Teori String juga dijelaskan bahwa titik yang kita sebut sebagai 0-Dimensional merupakan sebuah 1-Dimensional karena jika dilihat dari jarak dekat, titik tersebut merupakan sebuah karet gelang termasuk 1-Dimensional, dan jika dilihat dari jauh itu merupakan sebuah titik termasuk 0-Dimensional. Karet gelang itu disebut sebagai String, dan String hanya dapat bergetar di 10-Dimensional Structure yang terdiri dari 3-Dimensi Spatial, 6-Dimensi Spatial Padat, dan 1-Dimensi Waktu = 10-Dimensional Structure, semua itu berkaitan dengan Fisika Kuantum.

Penerapan

[sunting | sunting sumber]

Mekanika kuantum sangat penting dipelajari untuk memahami bagaimana atom-atom secara individual bergabung menjadi ikatan kovalen untuk membentuk molekul-molekul. Aplikasi mekanika kuantum untuk kimia dikenal sebagai kimia kuantum. Mekanika kuantum juga bisa menyediakan wawasan kuantitatif tentang proses ionik dan ikatan kovalen dengan menunjukkan secara eksplisit yang molekul-molekul menguntungkan secara energi ke lainnya dan tingkatan dari energinya terlibat.[1] Selanjutnya, sebagian besar perhitungan dilakukan dalam kimia komputasi modern mengandalkan mekanika kuantum.

Dalam banyak aspek, teknologi modern beroperasi dalam skala tertentu dimana efek kuantum signifikan. Penerapan penting teori kuantum termasuk kimia kuantum, optik kuantum, komputer kuantum, magnet superkonduktor, diode pancaran cahaya, penguat optik dan laser, transistor dan semikonduktor seperti mikroprosesor, pencitraan medis seperti pencitraan resonasi magnet dan mikroskop elektron.[2] Penjelasan untuk banyaknya fenomena biologis dan fisik berakar dalam sifat ikatan kimia, terutama pada DNA molekul makro.[3]

Elektronik

[sunting | sunting sumber]

Banyak perangkat-perangkat elektronik modern diranvang menggunakan mekainika kuantum. Contohnya termasuk laser, transistor (dan dengan demikian mikrochip), mikroskop elektron dan pencitraan resonansi magnetik. Studi tentang semikonduktor mengarah ke penemuan diode dan transistor, yang merupakan bagian tak terpisahkan dari sistem elektronik modern, perangkat komputer dan telekomunikasi. Penerapan lainnya adalah untuk membuat diode laser dan diode pancaran cahaya, yang merupakan sumber cahaya berefisiensi tinggi.

Sebuah mekanisme kerja perangkat diode penerowongan resonansi, berdasarkan fenomena phenomenon penerowongan kuantum melalui potential barriers. (Kiri: diagram pita; Tengah: koefisien transmisi; Kanan: karakteristik tegangan arus) Seperti yang ditunjukkan pada diagram pita (kiri), meskipun terdapat dua perintang, elektron masih menerowong melalui keadaan terbatas antara dua perintang (tengah) dan arus konduksi.

Banyak perangkat-perangkat beroperasi di bawah pengaruh penerowongan kuantum. Itu bahkan ada dalam saklar lampu sederhana. Saklarnya tidak akan bekerja jika elektron-elektron tidak bisa menerowong kuantum memlaui lapisan oksidasi pada permukaan kontak logam. Chip memori kilat ditemukan dalam perangkat USB menggunakan penerowong kuantum untuk menghapus sel-sel memori. Beberapa perangkat resistansi diferensial negatif juga memanfaatkan efek penerowongan kuantum, seperti diode penerowongan resonansi. Tidak seperti diode klasik, arusnya dibawa oleh penerowongan resonansi melalui dua perintang potensial (lihat gambar kanan). Perilaku perlawanan negatifnya hanya dapat dipahami dengan mekanika kuantumː Saat keadaan terbatas bergerak mendekati level Fermi, arus terowongan meningkat. Saat bergerak menjauh, arusnya menurun. Mekanika kuantum diperlukan untuk dipahami dan dirancang seperti perangkat-perangkat elektronik.

Kriptografi

[sunting | sunting sumber]

Penelitin sedang mencari metode yang kuat untuk memanipulasi keadaan kuantum secara langsung. Upaya sedang dilakukan untuk lebih mengembangkan kriptografi kuantum, yang secara teoritis memungkinkan dijamin mengamankan transmisi informasi.

Keuntungan inheren dihasilkan oleh kriptogragi kuantum ketika dbandingkan dengan kriptografi klasik adalah deteksi penyadap pasif. Ini adalah hasil alami dari perilaku bit kuantum; karena efek pengamat, jika sebuah bit dalam sebuah keadaan superposisi harus diamati, keadaan superposisi akan runtuh menjadi sebuah eigenkeadaan. Karena penerima yang dituju diharapkan untuk menerima bit dalam sebuah keadaan superposisi, penerima yang dituju akan tahu terdapat sebuah penyerangan, karena keadaan bit-bitnya tidak lagi berada dalam sebuah superposisi.[4]

Komputasi kuantum

[sunting | sunting sumber]

Tujuan lainnya adalah pengembangan komputer kuantum, yang diharapkan untuk melakukan tugas komputasi tertentu secara eksponensial lebih cepat daripada komputer klasik. Alih-alih menggunakan bit klasik, komputer kuantum menggunakan qubit, yang dapat berada di superposisi keadaan: Programmer kuantum mampu memanipulasi superposisi qubit untuk menyelesaikan masalah bahwa komputasi klasik tidak dapat dilakukan secara efisien, seperti mencari database yang tidak disortir atau faktorisasi bilangan bulat. IBM mengklaim bahwa munculnya komputasi kuantum dapat memajukan bidang kedokteran, logistik, layanan keuangan, kecerdasan buatan dan keamanan awan.[5]

Topik penelitan aktif lainnya adalah teleportasi kuantum, yang berhubungan dengan teknik-teknik untuk mengirimkan informasi kuantum melalui jarak yang berubah-ubah.

Efek kuantum skala makro

[sunting | sunting sumber]

Sementara mekanika kuantum terutama berlaku untuk atomik lebih kecil mengatur masalah materi dan , beberapa sistem menunjukkan efek mekanis kuantum pada sebuah skala besar. Superfluida, aliran tanpa gesekan dari cairan pada suhu mendekati nol mutlak, adalah salah satu contoh terkenal. Begitu juga dengan fenomena yang terkait erat dengan superkonduktivitas, aliran tanpa gesekan dari sebuah gas elektron dalam sebuah bahan konduksi (sebuah arus listrik) pada suhu yang cukup rendah. Efek Hall kuantum pecahan adalah keadaan terurut topologi yang sesuai dengan pola keterkaitan kuantum jarak jauh.[6] Keadaan dengan urutan topologi yang berbeda (atau pola-pola berbeda keterkaitan jarak jauh) tidak dapat dibuah menjadi satu sama lain tanpa sebuah transisi frasa.

Fenomena lainnya

[sunting | sunting sumber]

Teori kuantum juga menyediakan deskripsi yang akurat untuk banyaknya fenomena yang tidak dijelaskan sebelumnya, seperti radiasi benda-hitam dan stabilitas dari orbital-orbital elektron-elektron. Itu juga diberikan wawasan ke dalam cara kerja banyaknya sistem biologis yang berbeda, termasuk reseptor bau dan struktur protein.[7] Pekerjaan terbaru pada fotosintesis telah memberikan bukti bahwa korelasi kuantum memainkan sebuah peran esensial dalam proses dasar tanaman ini dan banyak organisme-organisme lainnya.[8] Walaupun demikian, fisika klasik sering dapat memberikan perkiraan yang baik untuk hasil yang diperoleh fisika kuantum, biasanya dalam keadaan dengan bilangan-bilangan partikel-partikel terbesar atau bilangan kuantum terbesar. Karena rumus klasik sangat sederhana dan mudah untuk dihitunfg daripada rumus kuantum, perkiraan klasik digunakan dan lebih disukai ketika sistemnya cukup besar untuk membuat efek mekanik kuantum yang tidak signifikan.

Referensi

[sunting | sunting sumber]
  1. ^ Pauling, Linus; Wilson, Edgar Bright (1985). Introduction to Quantum Mechanics with Applications to Chemistry. ISBN 9780486648712. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023-07-21. Diakses tanggal 2012-08-18. 
  2. ^ Matson, John. "What Is Quantum Mechanics Good for?". Scientific American. Diakses tanggal 18 May 2016. 
  3. ^ The Nobel laureates Watson and Crick cited Pauling, Linus (1939). The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals. Cornell University Press.  for chemical bond lengths, angles, and orientations.
  4. ^ Schneier, Bruce (1993). Applied Cryptography (edisi ke-2nd). Wiley. hlm. 554. ISBN 978-0471117094. 
  5. ^ "Applications of Quantum Computing". research.ibm.com. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2019-06-17. Diakses tanggal 28 June 2017. 
  6. ^ Chen, Xie; Gu, Zheng-Cheng; Wen, Xiao-Gang (2010). "Local unitary transformation, long-range quantum entanglement, wave function renormalization, and topological order". Phys. Rev. B. 82 (15): 155138. arXiv:1004.3835alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2010PhRvB..82o5138C. doi:10.1103/physrevb.82.155138. 
  7. ^ Anderson, Mark (2009-01-13). "Is Quantum Mechanics Controlling Your Thoughts? | Subatomic Particles". Discover Magazine. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012-11-13. Diakses tanggal 2012-08-18. 
  8. ^ "Quantum mechanics boosts photosynthesis". physicsworld.com. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012-02-01. Diakses tanggal 2010-10-23.