Quantum Teleportation, Teknologi Besar yang Dinanti

Oleh:

Benarivo Triadi Putra – 140810120019

O.Ginanjar – 140810120011

DEFINISI

Temen-temen udah pada udah tau belom definisi lengkap dari quantum teleportation tuh apaan? Nah buat yang belom tau, ngerti, atau paham yuk disimak penjelasan berikut ini, yang pastinya bikin kita tau apa itu quantum teleportation dan kita jadi sedikit lebih maju mengenai perkembangan teknologi saat ini.

Teleportasi adalah kemampuan untuk menguraikan atau memindahkan atau mengirimkan objek menjadi atom dari satu tempat ke tempat lain dan menyusunnya kembali tanpa harus melakukan perjalanan jauh.

Quantum Teleportation adalah proses dimana informasi kuantum dapat dipancarkan dari satu tempat ke tempat lainnya menggunakan partikel foton, dengan bantuan komunikasi klasik dan keterlibatan kuantum antara tempat pengirim dan penerima. Hal ini bergantung pada komunikasi klasik, yang prosesnya tidak bisa lebih cepat dari kecepatan cahaya.

Dengan kata lain, Quantum Teleportation adalah teknologi terbaru yang berhasil diciptakan untuk memindahkan benda dari suatu tempat ke tempat tujuan yang diinginkan dengan menggunakan foton.

SEJARAH

Sebelumnya nih, udah pada pernah nonton film Star Trek belom? Kalo udah pernah, pasti inget sama teknologi teleport atau pemindahan objek dari pesawat luar angkasa Star Trek ke tempat lain. Di film-film lain juga sekarang udah mulai banyak yang menggunakan teknologi seperti itu.

Sejak roda ditemukan lebih dari 5.000 tahun yang lalu, orang telah menemukan cara baru untuk melakukan perjalanan lebih cepat dari satu titik ke titik lain. Kereta, sepeda, mobil, pesawat dan roket semuanya telah diciptakan untuk mengurangi jumlah waktu yang kita habiskan sampai ke tujuan yang kita inginkan. Namun masing-masing bentuk transportasi berbagi cacat yang sama: Mereka membutuhkan kita untuk melintasi jarak fisik, yang bisa berlangsung dari menit ke berjam-jam tergantung pada titik awal dan akhir.

Pada tahun 1993, ide tentang teleportasi berpindah dari ranah fiksi ilmiah ke dalam dunia nyata. Saat itulah fisikawan Charles Bennett dan tim peneliti di IBM menegaskan bahwa teleportasi kuantum adalah mungkin, tapi hanya jika objek asli yang dipindahkan di hancurkan. Pertama kali diumumkan oleh Bennett pada pertemuan tahunan American Physical Society di Maret 1993, diikuti oleh laporan temuannya dalam edisi 1.993 29 Maret Physical Review Letters. Sejak saat itu, eksperimen menggunakan foton telah membuktikan bahwa teleportasi kuantum sebenarnya mungkin.

Pada tahun 1998, ahli fisika di California Institute of Technology (Caltech), bersama dengan tim dari eropa, mengubah ide IBM menjadi kenyataan dengan sukses menteleportasikan foton, partikel energi dalam cahaya.

Eksperimen selanjutnya, tim Caltech berhasil mengatasi prinsip ketidakpastian Heisenberg, rintangan terbesar dalam teleportasi objek yang lebih besar dari foton. Prinsip ini mengatakan bahwa kita tidak dapat mengetahui lokasi dan kecepatan partikel secara bersama-sama. Tapi pasti kita akan kesulitan bagaimana menteleportasikannya jika kita tidak dapat mengetahui posisi suatu partikel. Untuk menteleportasikan foton tanpa melanggar prinsip Heisenberg, ahli fisika Caltech menggunakan sebuah fenomena yang di sebut Entanglement.

Nah, itu tadi sejarah berupa penemuan dan penelitian yang dilakukan sama sejumlah pakar dan ahli yang sekarang tuh masih berusaha melakukan beragam penelitian sebagai upaya menemukan jalan keluar untuk bisa menteleportasikan skala yang lebih besar, contohnya manusia.

Yuk kita bahas lagi mengenai Quantum Teleportation-nya lebih jauh…

Berawal dari Quantum Communications yang merupakan sebuah teknologi komunikasi yang mengambil prinsip Quantum untuk mengirimkan informasi. Saat ini, yang digunakan untuk mengirimkan data adalah foton. Media yang dipakainya dapat berupa fiber optic.

Quantum teleportation tidak bisa digunakan untuk menyalin system, karena melanggar teori no-cloning. Tapi kehebatan alat ini yaitu mampu menciptakan replika benda apapun, sampai pada bagian terkecil yang sulit dijangkau. Meskipun namanya terinspirasi dari teleportasi yang biasa dipakai di cerita fiksi, tapi teknologi ini tidak menyediakan cara yang sama seperti teleportasi pada cerita fiksi. Meskipun mungkin untuk memindahkan satu atau lebih qubit (quantum bit) informasi antara dua atom, teknologi ini belum bisa mencapai skala molekul atau yang lebih besar. Seseorang mungkin berpikir bahwa teleportasi sebagai salah satu bentuk transportasi atau semacam komunikasi; teleportasi quantum ini menyediakan cara untuk memindahkan qubit dari satu lokasi ke lokasi lain tanpa harus memindahkan bentuk fisiknya.

CARA KERJA

Teleportasi melibatkan dematerialisasi suatu objek pada satu titik, dan mengirim detail konfigurasi atom yang tempat objek ke lokasi lain, di mana ia akan direkonstruksi.

Prinsip yang digunakan pada film Star Trek:

Mr. Spock partikel-partikel selnya diubah, dibuat berputar lebih cepat, didekoding dan ditransfer ke tempat tujuan. Sesampai disana, ia di-encoding sehingga bisa utuh kembali. Hal yang sulit dilakukan adalah bagaimana proses meng-encoding dan menyadikan tersebut dilakukan, sehingga tidak terjadi perubahan struktur pada benda yang dikirimnya.

Prosesnya seperti berikut:

Sepasang EPR dihasilkan, satu qubit dikirim ke lokasi A, yang lain ke lokasi B.
Di lokasi A, perhitungan Bell pada satu qubit pasangan EPR dan qubit yang diteleport akan dilakukan, menghasilkan satu dari empat kemungkinan, yang dapat dikodekan dalam dua bit klasik informasi. Kemudian semua qubit pada lokasi A dibuang.
Menggunakan saluran klasik, dua bit dikirim dari A ke B.
Sebagai hasil dari pengukuran yang dilakukan di lokasi A, pasangan qubit EPR di lokasi B adalah salah satu dari empat keadaan yang mungkin. Dari empat keadaan yang mungkin ini, satu merupakan yang identik dengan keadaan kuantum aslinya, dan tiga lainnya berhubungan kuat. Mengetahui hal itu, qubit di lokasi B diubah dengan salah satu dari tiga cara, atau tidak sama sekali, untuk menghasilkan qubit yang identuk dimana qubit itu yang terpilih untuk teleportasi.

Singkatnya, quantum pada objek dihancurkan dan dibuat kembali, oleh karena itu quantum teleportation tidak bisa memindahkan benda hidup maupun mati secara keseluruhan fisik. Alat ini ‘menciptakan’ replika benda sebelumnya pada posisi di tempat lain dan benda sebelumnya akan ‘menghilang’ selama replikanya diciptakan.

CATATAN DAN HASIL PENELITIAN

Grup Caltech berhasil membaca struktur atom dari foton, mengirimkan informasi ini melewati 3,28 kaki (kira-kira 1 meter) kabel koaksial dan menciptakan replikanya. Sesuai perkiraan, foton asli tidak lagi eksis setelah replika di buat.
Pada Juni 2002 lalu, seorang ahli fisika Australia, Ping Koy Lam, melakukan teleportasi sinar laser. Sinar laser yang terdiri atas miliyaran foton, oleh Lam diukur kecepatan pertikel, bentuk, dan polarisasinya, untuk kemudian dibentuk ulang menggunakan sekumpulan foton di tempat lain.
Pada awalnya Agustus 2004, jarak teleportasi mencapai 600 meter.
Pada tahun 2010 silam, beberapa orang peneliti dari University of Science and Technology of China di Shanghai, Cina, berhasil membuat teleportation yang pada uji cobanya pertama kali mereka telah memindahkan foton dari tempat mereka bekerja ke suatu tempat sejauh 97 kilometer. Para peneliti tersebut menggunakan 1.3 Watt laser dan beberapa optik untuk pelontar sekaligus penerimanya. Dalam percobaan tersebut, para ilmuwan berhasil mengirimkan 1100 photon ke tempat yang jaraknya 97 kilometer hanya dalam waktu 4 jam saja.
Pada April 2011, peneliti melaporkan bahwa mereka telah berhasil melakukan teleportasi paket gelombang cahaya sampai bandwidth 10 MHz.
Pada Mei 2012 jarak terjauh teleportasi quantum mencapai 143 km (89 mil) dengan foton antara Pulau Canary, La Palma dan Tenerife di lepas pantai Atlantik, utara Afrika; dan 21 m dengan material sistem.

Pada Agustus 2013, teleportasi kuantum sudah menggunakan teknologi hybrid.
Pada 29 Mei 2014, peneliti mengumumkan cara yang mungkin dilakukan untuk mentransfer data dengan teleportasi kuantum.
Para peneliti di Institut Niels Bohr berhasil menggunakan teleportasi kuantum untuk mengirimkan informasi antara atom awan gas.

DAMPAK

Walaupun sudah berhasil mengirimkan foton dengan jumlah yang banyak ke tempat jauh, namun para peneliti masih akan terus mengembangkan teknologi teleportation ini agar nantinya dapat dipergunakan untuk memindahkan objek yang mempunyai masa besar, seperti contohnya manusia.

Apabila teknologi ini berhasil, maka keberadaan kendaraan bermotor akan terpangkas jauh, karena dapat dipastikan banyak yang akan menggunakan teknologi ini untuk bepergian ke suatu tempat secara cepat tanpa harus terkena kemacetan atau permasalahan jalan raya lainnya.

DEMO