Mekanika Kuantum dan Perkembangan Teknologi

Halo sobat, pada masa kini semua aktivitas yang kita lakukan tidak akan lepas dari kecanggihan teknologi, dari mulai bekerja, berbelanja, membeli pakaian, makanan, memesan driver online dapat dilakukan dengan cepat, mudah dan praktis hanya dengan internet dan aneka device atau smartphone yang kita miliki. 

Dari masa ke masa teknologi terus mengalami perkembangan yang sangat cepat, teknologi akan terus berevolusi seiring berkembangnya zaman. Tahukah anda bahwa Perkembangan teknologi ada kaitannya dengan mekanika kuantum? agar kalian lebih mengetahui apa saja peran mekanika kuantum terhadap perkembangan teknologi, silahkan simak ulasan berikut! 

Sebelumnya, tahukah anda apa itu mekanika kuantum? mekanika kuantum merupakan bagian cabang fisika dasar yang menjelaskan sistem atom dan subatom, aplikasi dari mekanika kuantum meliputi pengembangan kerangka acuan matematika untuk kimia kuantum, kimia komputasi, fisika atom, fisika partikel, fisika molekuler, dan fisika nuklir. 

Perkembangan teknologi yang semakin cepat mempengaruhi berbagai bidang industri. foto: https://pixabay.com

Mekanika kuantum dan ilmu komputer yang bergabung menjadi kumpulan pengetahuan akan menciptakan teknologi dan aplikasi baru di banyak industri. Kecanggihan teknologi yang sangat cepat akan berdampak pada kehidupan manusia di seluruh dunia, dan mempengaruhi aktivitas manusia di segala bidang. 

Sekitar tahun 2030, para ilmuwan memperkirakan komputer tidak lagi memiliki transistor dan chip. Akibatnya, kemungkinan komputer silikon konvensional klasik tidak akan lagi digunakan, karena kecepatan komputer kuantum miliaran kali lebih cepat, bekerja tanpa menghabiskan banyak daya, dan dengan mudah dapat memecahkan aplikasi yang tidak dapat dicapai dengan bantuan komputer saat ini, sehingga penggunaan komputer kuantum akan lebih banyak di minati oleh manusia diseluruh dunia. 

Para ilmuwan telah merancang dan menganggap komputer kuantum sebagai generasi berikutnya dari komputer klasik, pada saat komputer kuantum hadir tidak hanya akan menjadi salah satu kemajuan terbesar ilmu pengetahuan dan merevolusi dunia komputasi yang sebenarnya, bahkan dapat menggantikan kecanggihan komputer saat ini.

1. Bidang medis 

Di dunia medis, nanoteknologi digunakan sebagai terapi untuk membunuh sel yang sakit, dengan kecanggihan teknologi memudahkan tenaga medis dalam pengecekan sel atau jaringan yang rusak, karena nano memiliki sifat magnetik dan ukuran nanopartikel lebih kecil dari pembuluh darah, sehingga memudahkan proses nanomaterial masuk ke dalam sel. Kemudian dengan menggunakan kontrol medan magnet di luar tubuh, partikel obat dapat diarahkan ke jaringan tubuh yang sakit. 

2. Bidang Elektronika 

Di bidang elektronika (single electron devices), nanoteknologi digunakan untuk meningkatkan daya, kapasitas dan kecepatan perangkat berkali-kali lipat dari apa yang tersedia saat ini. Pada saat komputer dirakit dengan perakitan berbasis nanoteknologi yang dilakukan secara bottom up, kemungkinan akan menghasilkan chip yang 3-4 kali lebih kecil, 2-3 kali lebih bertenaga, dan tidak memerlukan waktu pemanasan. 

Pada saat transistor digunakan untuk prosesor komputer (nanotube) akan membantu karbon membawa dua kali arus, sehingga kinerja prosesor dapat ditingkatkan dan kebocoran informasi akan lebih rendah.

Selain itu, ketika memori komputer dirancang menggunakan nanodot berbasis nikel maka kapasitas simpanan dapat mencapai orde terabyte dan pengecekannya dapat lebih berdekatan atau independen. Dengan demikian akan dihasilkan komputer kuantum yang lebih canggih dan awet dibandingkan komputer konvensional klasik. 

3. Bidang Militer 

Salah satu negara yang sedang mengembangkan nanoteknologi di bidang militer yaitu Amerika Serikat. Pada saat militer AS menjalani aktivitasnya yaitu dengan menggunakan peralatan elektronik sebagai alat indra di malam hari (night vision) dan sensor suhu. Night vision (penglihatan malam) membantu elektron melewati ribuan microchannels dan mengalikan jumlah elektron hingga dapat melewati layar luminescent. 

Ilustrasi nanoteknologi dalam industri otomotif. Foto: https://pixabay.com

4. Bidang Industri Otomotif 

Pada saat nanoteknologi digunakan di industri otomotif akan menghasilkan kendaraan yang bukan hanya aman dan nyaman saja, melainkan dapat menciptakan kendaraan yang awet dan terlihat mewah, karena partikel nano akan membuat bodi tiga kali lebih tahan gores, mengkilap lebih lama, mengurangi massa kendaraan namun tetap cukup kuat untuk menopang sasis, dan bahan bakar otomotif akan menjadi lebih efisien. 

Kemudian, pada saat aplikasi potensial dari nanoteknologi digunakan pada pendinginan mesin yang berbasis nanopartikel, kemungkinan besar akan menyebabkan konduksi panas yang lebih besar dan perpindahan panas yang lebih baik dibandingkan dengan industri otomotif yang tidak berbasis nano. 

5. Bidang Industri Konveksi 

Di bidang industri konveksi (kain), nanoteknologi dimanfaatkan untuk membuat pakaian yang indah, awet, nyaman, dan memiliki bahan yang bagus. Pada saat sebuah kain yang dilapisi serat poliester yang mengandung nanofilament silikon maka kain tersebut akan memiliki sifat hidrofobik (bukan hidrofilik). Akibatnya, kain akan mencegah air membasahi bahan, tahan dari tumpahan, kotoran, tahan air, tahan bau, dan konduktivitas listrik. 

6. Material Optik 

Ketika nanoteknologi diaplikasikan sebagai anti reflektif, yaitu pada saat material optik (seperti kaca atau kacamata) menggunakan pelapis skala nano, maka material optik akan tahan terhadap sinar matahari dan pantulan infra merah. Akibatnya, alat tersebut dapat digunakan dengan aman dan nyaman dibandingkan dengan alat yang tidak menggunakan skala nano. 

Peran mekanika kuantum dalam perkembangan teknologi begitu besar, tanpa mekanika kuantum teknologi tidak akan secanggih sekarang ini. Maka seharusnya penting bagi kita mempelajari dan meneliti lebih jauh peran mekanika kuantum untuk teknologi. 

Mekanika kuantum tidak hanya merevolusi pemahaman kita tentang realitas dan cara kerja teoretis alam semesta, tetapi juga membuka jalan bagi revolusi teknologi yang mempengaruhi kehidupan miliaran orang di seluruh dunia, agar teknologi berpengaruh baik untuk kehidupan, maka kita harus memanfaatkan teknologi dengan sebaik-baiknya untuk kesejahteraan manusia. 

Dosen Pengampu : Ai Nurlaela, M.Si.