Keterikatan Kuantum dalam Fisika

Keterikatan kuantum adalah salah satu prinsip utama fisika kuantum, meskipun juga sangat disalahpahami. Singkatnya, keterikatan kuantum berarti bahwa banyak partikel dihubungkan bersama sedemikian rupa sehingga pengukuran keadaan kuantum satu partikel menentukan keadaan kuantum yang mungkin dari yang lain partikel Koneksi ini tidak tergantung pada lokasi partikel di ruang angkasa. Bahkan jika Anda memisahkan partikel-partikel yang terjerat oleh miliaran mil, mengubah satu partikel akan menyebabkan perubahan di yang lain. Meskipun keterikatan kuantum tampaknya mengirimkan informasi secara instan, itu sebenarnya tidak melanggar kecepatan cahaya klasik karena tidak ada "gerakan" di luar angkasa.

Contoh klasik dari keterikatan kuantum disebut Paradoks EPR. Dalam versi yang disederhanakan dari kasus ini, pertimbangkan sebuah partikel dengan spin kuantum 0 yang terurai menjadi dua partikel baru, Partikel A dan Partikel B. Partikel A dan Partikel B berhadapan dengan arah yang berlawanan. Namun, partikel aslinya memiliki spin kuantum 0. Setiap partikel baru memiliki putaran kuantum 1/2, tetapi karena mereka harus menambahkan hingga 0, satu adalah +1/2 dan satu adalah -1/2.

Hubungan ini berarti kedua partikel terjerat. Saat Anda mengukur putaran Partikel A, pengukuran itu berdampak pada kemungkinan hasil yang bisa Anda dapatkan saat mengukur putaran Partikel B. Dan ini bukan hanya prediksi teoretis yang menarik tetapi telah diverifikasi secara eksperimental melalui tes Teorema Bell.

Satu hal penting untuk diingat adalah bahwa dalam fisika kuantum, ketidakpastian awal tentang keadaan kuantum partikel bukan hanya kurangnya pengetahuan. Sifat mendasar dari teori kuantum adalah bahwa sebelum tindakan pengukuran, partikel benar-benar tidak punya negara yang pasti, tetapi berada di superposisi dari semua keadaan yang mungkin. Ini paling baik dimodelkan oleh eksperimen pemikiran fisika kuantum klasik, Kucing Schroedinger, di mana pendekatan mekanika kuantum menghasilkan kucing yang tidak teramati yang hidup dan mati secara bersamaan.

Salah satu cara menafsirkan berbagai hal adalah dengan menganggap seluruh alam semesta sebagai satu fungsi gelombang tunggal. Dalam representasi ini, "fungsi gelombang alam semesta" ini akan mengandung istilah yang mendefinisikan keadaan kuantum dari setiap partikel. Pendekatan inilah yang membuka pintu bagi klaim bahwa "semuanya terhubung," yang sering dimanipulasi (baik sengaja atau melalui kebingungan jujur) untuk berakhir dengan hal-hal seperti kesalahan fisika dalam Rahasia.

Meskipun interpretasi ini berarti bahwa keadaan kuantum dari setiap partikel di alam semesta mempengaruhi fungsi gelombang dari setiap partikel lain, ia melakukannya dengan cara yang hanya matematis. Sebenarnya tidak ada jenis eksperimen yang dapat - bahkan pada prinsipnya - menemukan efek di satu tempat muncul di lokasi lain.

Meskipun keterikatan kuantum tampak seperti fiksi ilmiah yang aneh, sudah ada aplikasi praktis dari konsep tersebut. Ini digunakan untuk komunikasi ruang-dalam dan kriptografi. Sebagai contoh, NASA Lunar Atmosphere Dust and Environment Explorer (LADEE) mendemonstrasikan bagaimana kuantum keterjeratan dapat digunakan untuk mengunggah dan mengunduh informasi antara pesawat ruang angkasa dan berbasis darat penerima.

Diedit oleh Anne Marie Helmenstine, Ph. D.