Terobosan Fisika Kuantum: Hadiah Nobel 2025 Diberikan untuk Penerowongan Makroskopis

Diedit oleh: Irena I

Pada tanggal 7 Oktober 2025, dunia sains menyaksikan pengumuman penting dari Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia mengenai Hadiah Nobel Fisika. Penghargaan bergengsi tahun ini secara resmi dianugerahkan kepada tiga fisikawan terkemuka: John Clarke, Michel Devoret, dan John Martinis. Mereka dihormati atas penemuan fundamental yang berkaitan dengan fenomena penerowongan kuantum makroskopis dan kuantisasi energi dalam sirkuit superkonduktor. Penelitian revolusioner ini, yang benihnya mulai ditanam pada era 1980-an, memberikan konfirmasi yang tak terbantahkan bahwa efek-efek kuantum dapat meresap dan memengaruhi sistem fisik yang jauh lebih besar dan kompleks daripada batas-batas yang diprediksi oleh teori sebelumnya. Temuan ini mengubah cara pandang komunitas ilmiah terhadap batasan penerapan mekanika kuantum.

Inti dari pencapaian ilmiah yang luar biasa ini adalah keberhasilan eksperimental dalam memindahkan efek-efek kuantum, yang secara tradisional hanya dapat diamati pada skala atomik dan subatomik, ke dalam ranah yang dapat diukur secara langsung melalui skema kelistrikan. Para ilmuwan ini, yang berasal dari institusi-institusi terkemuka seperti University of California di Berkeley, Yale University, dan University of California di Santa Barbara, berhasil membuktikan hipotesis bahwa kumpulan yang terdiri dari miliaran partikel—khususnya pasangan Cooper dalam material superkonduktor—mampu bertindak dan berfungsi sebagai satu kesatuan kuantum yang koheren. Ini merupakan demonstrasi nyata bahwa sistem kolektif yang besar pun dapat menunjukkan perilaku kuantum yang terpadu.

Untuk mendemonstrasikan perilaku ini, para peneliti memanfaatkan sirkuit listrik yang sangat kecil, yang dikenal sebagai sambungan Josephson. Dalam konfigurasi ini, dua superkonduktor dipisahkan oleh lapisan isolator yang sangat tipis. Jika dilihat dari perspektif fisika klasik, sirkuit semacam itu seharusnya tetap terputus dan tidak mengalirkan arus. Namun, berkat mekanisme penerowongan kuantum, elektron-elektron mampu menembus penghalang isolasi tersebut secara sinkron, menghasilkan tegangan yang dapat diukur. Pengamatan ini memungkinkan mereka untuk mendokumentasikan perilaku kuantum dalam sistem yang cukup besar sehingga dapat diamati bahkan di bawah mikroskop, secara efektif mendorong batas antara dunia kuantum dan dunia makroskopis. Lebih lanjut, penelitian Clarke, Devoret, dan Martinis menjadi fondasi esensial bagi seluruh generasi teknologi baru, termasuk perintisan bit kuantum superkonduktor (qubit) yang dipelopori oleh John Martinis sendiri.

Saat ini, sirkuit superkonduktor merupakan salah satu platform teknologi terdepan yang digunakan dalam upaya perancangan dan pembangunan prosesor kuantum. Upaya pengembangan ini sedang gencar dilakukan oleh perusahaan-perusahaan teknologi raksasa global, termasuk Google, IBM, dan Microsoft, yang berlomba menciptakan komputer kuantum yang stabil dan kuat. Komite Nobel secara khusus menyoroti universalitas mekanika kuantum, dengan menyatakan bahwa “tidak ada teknologi maju saat ini yang tidak bergantung pada mekanika kuantum.” Sementara itu, Profesor Mikhail Davidovich dari Saratov University menambahkan perspektif penting, mencatat bahwa kondisi suhu yang sangat rendah—yaitu di bawah satu kelvin—yang diperlukan untuk mengamati efek-efek ini, menjadikan struktur superkonduktor tersebut sangat prospektif untuk aplikasi komputer kuantum masa depan. Kondisi ekstrem ini memungkinkan pencapaian dan pengendalian kepadatan arus yang substansial, sebuah prasyarat vital untuk komputasi kuantum yang stabil dan efisien.

Sebagai pengakuan atas kontribusi mereka yang tak ternilai, ketiga peraih Nobel akan berbagi hadiah uang tunai sebesar 11 juta Krona Swedia, yang jika dikonversikan setara dengan sekitar 1,2 juta Dolar AS. Upacara penganugerahan yang prestisius ini dijadwalkan akan diselenggarakan pada tanggal 10 Desember 2025, di Stockholm. Peristiwa ini berfungsi sebagai pengingat yang kuat dan inspiratif bahwa penjelajahan ilmiah yang paling berani, yang didorong oleh keinginan untuk memahami hakikat terdalam alam semesta, pada akhirnya bertindak sebagai katalisator utama bagi kemajuan teknologi yang paling nyata dan memberikan dampak signifikan bagi peradaban manusia secara keseluruhan.

Sumber-sumber

  • Frontline

  • Nobel Prize in Physics 2025 - NobelPrize.org

  • John Clarke, Michel Devoret, John Martinis win physics Nobel Prize - The Washington Post

  • Nobel Prize in physics awarded to 3 University of California faculty | University of California

Apakah Anda menemukan kesalahan atau ketidakakuratan?

Kami akan mempertimbangkan komentar Anda sesegera mungkin.