Domain Walls, Objek Quantum Baru yang Aneh

Admin Maret 04, 2022 0

 

Layar Kunci - Objek kuantum aneh yang disebut domain walls telah dibuat di laboratorium untuk pertama kalinya. Domain walls antara atom berdensitas tinggi dan rendah dalam keadaan kuantum ini dapat berperilaku seolah-olah objek yang independen dari keduanya. Meskipun sebenarnya tidak ada apa pun di sana. Selain itu, respons garis pemisah terhadap gaya eksternal dapat berbeda dengan respons atom yang dipisahkannya.

 

Ketika sekelompok orang memisahkan diri di kedua sisi garis imajiner, kita mungkin melihat batas sebagai sesuatu dalam dirinya sendiri, "tirai besi" atau "batang warna", bahkan tanpa penghalang fisik. Di dunia klasik, hal ini adalah ilusi pikiran manusia, mungkin mirip dengan pareidolia. Dalam mekanika kuantum, hal itu bisa jauh lebih nyata.

 

Domain walls merupakan batas antara atom terpisah yang menjadi seperti objek kuantum independen. Meskipun demikian objek ini telah terbukti sulit untuk diproduksi secara konsisten. Sebuah tim di University of Chicago telah mengumumkan di Nature bahwa mereka dapat membuat domain walls sesuka hati. Mereka mengklaim telah menemukan beberapa kejutan dalam kreasi berperilaku.

 

Hal ini seperti gundukan pasir di gurun yang terdiri dari pasir. Tetapi gundukan itu bertindak seperti halnya objek yang memiliki perilaku berbeda dari butiran pasir secara individu. Bukit pasir, merupakan hal yang nyata, bahkan jika perilakunya mengaburkan batas antara padat dan gelombang.

 

Jika Anda mendorong atom ke kanan, lumrahnya mereka pasti akan bergerak ke kanan juga. Tapi di sini, jika Anda mendorong domain walls ke kanan, itu bergerak ke kiri. Hanya untuk membuat segalanya menjadi lebih aneh, reaksinya bukanlah bayangan cermin dari apa yang mungkin diharapkan. Domain walls merespons medan listrik sintetik dengan rasio muatan terhadap massa yang lebih besar dan berlawanan dengan rasio atom telanjang.

 

Hal ini membuat domain walls menjadi fenomena yang muncul. Sesuatu di mana beberapa partikel tampak mengikuti hukum fisika yang berbeda ketika mereka bersama-sama daripada ketika mereka bertindak secara individual. Namun, fenomena yang muncul tidak mengandung atom yang sebenarnya, hanya garis di antara mereka.

 

Para penulis menciptakan domain walls dalam Bose-Einstein Condesat (BEC), sebuah fenomena di mana sejumlah besar atom secara kolektif menunjukkan perilaku kuantum seperti partikel subatomik tunggal. Empat puluh ribu atom cesium didinginkan untuk menjadi BEC. BEC kemudian dipaksa untuk memisahkan menjadi daerah kepadatan tinggi dan rendah, menciptakan medan elektromagnetik, yang pada gilirannya menghasilkan efek tak terduga pada domain walls yang diamati tim. Lebih dari 90% sampel, domain walls terbentuk di antara wilayah ini. Satu sejajar dengan bidang, sementara yang lain tegak lurus terhadapnya. Hal ini membuktikan keandalan metode mereka. Vortex terbentuk di sepanjang dinding paralel.

 

Fakta bahwa dinding terbentuk dengan sangat andal, memungkinkan para peneliti untuk menyelidiki perilaku dalam berbagai kondisi, seperti jumlah atom yang berbeda dan kekuatan gaya yang diterapkan secara eksternal.

 

Mungkin ada aplikasi untuk fenomena ini. Hal ini dapat digunakan untuk menciptakan cara yang lebih kuat guna menyimpan informasi kuantum atau mengaktifkan fungsi baru dalam material. Tetapi sebelum kita dapat mengetahuinya, langkah pertama adalah memahami bagaimana mengendalikannya. (*)