Teleportasi Mencapai Titik Kritis Antara Fiksi dan Realitas?

Teleportasi telah menjadi topik yang menarik dalam dunia ilmu pengetahuan dan fiksi ilmiah selama beberapa dekade terakhir. Banyak yang mengenal teleportasi sebagai konsep fiksi yang biasa ditemui dalam film dan buku-buku fiksi ilmiah, tetapi apakah teleportasi dapat dengan mungkin diwujudkan dalam kehidupan nyata?

Dalam dunia kuantum dimana hukum fisika diabaikan dan realitas tentang konsep ruang dan waktu tidak lagi relevan hal ini dapat terjadi, ketika dua atom dapat memiliki sifat yang sama atau berlawanan tanpa memiliki interaksi diantara keduanya. 

Saat dua atom tersebut dipisahkan oleh jarak, keduanya tetap akan saling terhubung satu sama lain seolah-olah adasinyal yang mengabaikan kecepatan cahaya. Einstein, Podolsky, dan Rosen menyebut fenomena tersebut "Spooky action at a distance" pada papernya yang terbit tahun 1935.

Paper tersebut digunakan untuk menentang hasil konferensi Solvay tahun 1927.Dimana kesimpulan pada konferensi tersebut menyatakan pada tingkat kuantum suatu objek bukan lagi hal yang dapat diukur dengan pasti melainkan hanya suatu hal yang dapat dihitung peluangnya saja. 

Bohr dan beberapa ilmuwan percaya kuantum sebagai objek super posisi dimana kita tidak dapat mengetahui kondisi pada dunia kuantum sampai kita melakukan pengukuran. Hal ini menimbulkan perdebatan antara Einstein dan Bohr hingga menjadi topik hangat dikalangan ilmiah dan filsafat pada waktu itu.

Solvay conference, 1927 

Pada dasarnya, perdebatan Einstein dan Bohr berkisar pada interpretasi konseptual tentang sifat dasar alam semesta yang diungkapkan oleh fisika kuantum. Einstein, seorang pendukung determinisme, tidak puas dengan sifat probabilitas dan nondeterministik yang muncul dalam teori kuantum.

 Ia mengemukakan argumen bahwa realitas itu hanya satu dan sifatnya objektif, menentang dasar-dasar teori kuantum yang mengemukakan bahwa sebagian perilaku partikel subatomik tidak dapat diprediksi dengan pasti, melainkan hanya dengan probabilitas tertentu. Bohr, di sisi lain, adalah salah satu pendiri teori kuantum dan menentang interpretasi deterministik seperti yang diusulkan oleh Einstein. 

Menurut Bohr, prinsip ketidakpastian adalah fitur intrinsik dari alam semesta dan tidak ada cara untuk menghindarinya. Menurutnya, penentuan sifat partikel hanya mungkin melalui pengukuran, dan hasil pengukuran tersebut dapat diprediksi hanya dalam bentuk probabilitas. 

Bohr juga mengusulkan prinsip komplementaritas, yang menyatakan bahwa partikel dapat memiliki sifat gelombang dan partikel secara bersamaan, tetapi hanya dapat diobservasi dalam satu aspek tertentu pada satu waktu.

Hal ini lah yang menjadi pertanyaan Einstein , bagaimana ilmu fisika yang tadinya adalah ilmu pasti menjadi ketidakpastian, sekarang semua hanyalah tentang peluang. Einstein mengajak Podolsky dan Rosen membuat paper yang berjudul “Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complet?”.

 Namun ironinya, teori ini justru menyerang balik Einstein karena apa yang ditunjukannya dalam paper ini sebagai sesuatu yang mustahil justru menjadi hal yang mungkin terjadi. Dalam paper tersebut, Einstein meramalkan sebuah fenomena ganjil yang menurutnya mustahil untuk dijelaskan teori quantum, karena akan menimbulkan paradoks. Paradoksnya dikenal dengan EPR Paradoks.

Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? (1935)

Menurut prinsip ketidakpastian dalam fisika kuantum yang dirumuskan oleh Heisenberg, kita tidak dapat secara simultan menentukan dengan presisi yang mutlak momentum dan posisi partikel tersebut. 

Namun, dalam paradoks EPR, EPR mengasumsikan bahwa jika kita mengukur momentum partikel pertama dengan presisi yang tinggi, kita akan segera mengetahui momentum partikel kedua dengan presisi yang sama, bahkan jika partikel- partikel tersebut berada pada jarak yang jauh.

 Ini akan bertentangan dengan batasan kecepatan cahaya, yang menyatakan bahwa tidak ada informasi yang dapat dikirimkan dengan kecepatan yang lebih cepat dari kecepatan cahaya. 

Menurut Bohr, paradoks EPR muncul karena asumsi yang tidak tepat tentang realitas objek fisik yang terpisah dan independen. Menurutnya, partikel-partikel tersebut tidak memiliki sifat yang ditentukan sebelum diukur, dan pengukuran sifat kuantum pada satu partikel akan "mengaburkan" atau "mengkondisikan" sifat partikel yang terjalin dengan cara yang tidak dapat diprediksi sebelumnya. Fenomena ini lah yang disebut Entanglement.

Quantum entanglement adalah fenomena dalam fisika kuantum di mana dua atau lebih partikel terhubung secara tak terpisahkan, sehingga keadaan kuantum mereka saling terkait. 

Meskipun partikel-partikel tersebut dapat berada pada jarak yang sangat jauh satu sama lain, perubahan yang terjadi pada satu partikel akan segera mempengaruhi keadaan partikel lainnya, bahkan jika interaksi fisik atau pengiriman informasi tidak terjadi di antara keduanya. 

John Bell menyusun sebuah skema pembuktian yang disebut Bell"s Theorem. Secara singkat, teorema John Bell menyimpulkan bahwa tidak mungkin terdapat interpretasi lokal tersembunyi yang dapat menjelaskan semua hasil pengukuran dalam fenomena quantum entanglement. 

On The Einstein Podolsky Rosen Paradox (1964)

Dalam eksperimen yang menguji ketidaksetaraan Bell, hasil pengukuran yang diamati tidak dapat dijelaskan dengan adanya variabel tersembunyi lokal. Ini menunjukkan bahwa ada korelasi yang tak terpisahkan antara partikel-partikel terjalin dan bahwa fenomena tersebut tidak dapat dijelaskan dengan cara yang konsisten dengan prinsip lokalitas dan realitas objek terpisah. 

Percobaan ini membuktikan bahwa teori quantum benar bahwa korelasi antara dua partikel sepreti yang diramalkan Einstein benar adanya, dua partikel diwakili oleh dua foton betul-betul saling mempengaruhi secara instan begitu dilakukan pengukuran. 

Carolyn R. Bertozzi, K. Barry Sharpless dan Morten berbagi Penghargaan Nobel 2022 (5/10/2022). 

Pada tahun 2022 peraih nobel fisika Alain Aspect, John Clauser dan Anton Zeilinger membuktikan bahwa partikel-partikel pada tingkat subatom dapat saling berhubungan meski dipisahkan oleh jarak yang sangat jauh. Gangguan terhadap satu partikel akan turut "dirasakan" oleh partikel-partikel lainnya meski jarak mereka sangat jauh. 

Hal ini dapat membuktikan bahwa teleportasi dapat terjadi di dunia nyata bukan hanya fiksi belaka. Meskipun konsep teleportasi terdengar sangat menarik, penting untuk dicatat bahwa teleportasi dalam kuantum tidak melibatkan transfer materi nyata seperti dalam fiksi ilmiah. Yang ditransfer hanyalah informasi tentang keadaan partikel kuantum. 

Oleh karena itu, teleportasi kuantum tidak akan memungkinkan seseorang atau objek untuk benar-benar berpindah secara fisik dari satu tempat ke tempat lain. Teleportasi kuantum lebih merupakan transfer informasi tentang keadaan partikel daripada perpindahan fisik. Tetapi hal ini tidak menjadi batasan bahwa teleportasi seperti dalam fiksi ilmiah dapat terjadi di masa depan.