Akhir-akhir ini kita dikejutkan dengan berita tentang pertautan foton atau photon entanglement yang dilakukan oleh para fisikawan dan peneliti di Universitas Glasgow, Scotlandia, Inggris. Photon entanglement adalah salah satu fenomena kuantum yang paling menarik dan misterius. Fenomena ini menunjukkan bahwa dua atau lebih foton dapat memiliki keadaan kuantum yang saling terkait, bahkan ketika mereka dipisahkan oleh jarak yang jauh. Hal ini menimbulkan efek yang tampaknya paradoks, seperti bahwa pengukuran sifat fisik seperti polarisasi, momentum, atau perputaran pada satu foton dapat mempengaruhi keadaan foton yang lain, tanpa adanya komunikasi antara keduanya. Fenomena ini disebut sebagai "tindakan jauh yang menyeramkan" oleh Albert Einstein, yang meragukan validitasnya.
Namun, banyak percobaan telah membuktikan bahwa photon entanglement adalah nyata, dan melanggar batas-batas yang ditetapkan oleh teori klasik tentang kausalitas dan realisme lokal. Photon entanglement memiliki banyak aplikasi potensial dalam bidang informasi kuantum, seperti komputasi kuantum, kriptografi kuantum, teleportasi kuantum, dan metrologi kuantum.
Apa itu Photon Entanglement?
Photon entanglement adalah fenomena yang terjadi ketika sekelompok foton dihasilkan, berinteraksi, atau berbagi kedekatan spasial sedemikian rupa sehingga keadaan kuantum dari setiap foton tidak dapat dijelaskan secara independen dari keadaan yang lain, termasuk ketika foton dipisahkan oleh jarak yang jauh. Keadaan kuantum adalah deskripsi matematis dari sifat-sifat fisik dari sebuah partikel, seperti posisi, momentum, polarisasi, dan spin. Keadaan kuantum juga menunjukkan probabilitas menemukan partikel dalam keadaan tertentu.
Photon entanglement menunjukkan bahwa dua foton yang terikat dapat saling mempengaruhi secara instan, bahkan ketika mereka berada di lokasi yang berbeda. Hal ini menimbulkan efek yang tampaknya paradoks, seperti bahwa pengukuran sifat fisik seperti polarisasi, momentum, atau spin pada satu foton dapat mempengaruhi keadaan foton yang lain, tanpa adanya komunikasi antara keduanya. Hal ini disebut sebagai "tindakan jauh yang menyeramkan" oleh Albert Einstein, yang meragukan validitas fenomena ini.
Namun, banyak percobaan telah membuktikan bahwa photon entanglement adalah nyata, dan melanggar batas-batas yang ditetapkan oleh teori klasik tentang kausalitas dan realisme lokal. Kausalitas adalah prinsip bahwa setiap peristiwa memiliki sebab yang mendahuluinya, dan realisme lokal adalah asumsi bahwa objek fisik memiliki sifat yang ditentukan secara lokal dan independen dari pengamat. Photon entanglement menunjukkan bahwa ada korelasi kuantum yang lebih kuat dari yang diizinkan oleh teori klasik, yang menantang pemahaman kita tentang alam semesta.
Bagaimana Cara Ilmuwan Menghasilkan dan Mengukur Photon Entanglement?
Untuk menghasilkan photon entanglement, ada beberapa metode yang dapat digunakan, seperti:
- Sumber cahaya spontan: Dalam metode ini, foton terikat dihasilkan dari proses emisi spontan dari atom atau molekul yang tereksitasi. Misalnya, dalam fosforesensi, elektron yang tereksitasi akan kembali ke keadaan dasar dengan memancarkan dua foton yang terkait.
- Sumber cahaya terpompa: Dalam metode ini, foton terikat dihasilkan dari proses emisi terstimulasi oleh cahaya yang dipompa ke medium yang memiliki populasi terbalik. Misalnya, dalam laser, cahaya yang dipompa akan memicu emisi foton yang koheren dan terikat dari atom atau molekul yang tereksitasi.
