Para ilmuwan dari Universitas Sydney dan Universitas RMIT telah mengembangkan metode inovatif untuk pengukuran kuantum yang secara efektif mendistribusikan ulang ketidakpastian, memungkinkan pengukuran posisi dan momentum partikel secara bersamaan dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Terobosan ini, yang diterbitkan dalam jurnal Science Advances pada 24 September 2025, mengatasi batasan fundamental yang diberlakukan oleh Prinsip Ketidakpastian Heisenberg, yang dirumuskan pada tahun 1927.
Prinsip Ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa ada batasan inheren pada seberapa akurat kita dapat mengetahui pasangan sifat komplementer, seperti posisi dan momentum suatu partikel, secara bersamaan. Peningkatan presisi pada satu sifat secara inheren meningkatkan ketidakpastian pada sifat lainnya. Namun, metode baru ini merekayasa distribusi ketidakpastian dengan memusatkannya pada variasi skala besar, sehingga memungkinkan detail halus dari posisi dan momentum diukur secara bersamaan dengan akurasi yang luar biasa. Pendekatan ini, yang terinspirasi oleh teknik yang dikembangkan untuk komputasi kuantum yang dikoreksi kesalahan, seperti 'grid states', memungkinkan pengukuran ketidakpastian sekecil sepertriliun newton (yoktonewton).
Implikasi dari kemajuan ini sangat luas. Kemampuan untuk mengukur sinyal yang sangat kecil dengan presisi tinggi dapat merevolusi berbagai bidang. Observatorium gelombang gravitasi, yang mendeteksi peristiwa kosmik seperti tabrakan lubang hitam, dapat memperoleh manfaat signifikan dari peningkatan sensitivitas ini. Selain itu, teknologi sensor kuantum ultra-sensitif yang dihasilkan dari terobosan ini berpotensi mengubah navigasi di lingkungan yang tidak memiliki GPS (seperti di kapal selam, di bawah tanah, atau dalam penerbangan luar angkasa), meningkatkan pencitraan medis dan biologis, memantau material, dan memajukan studi astrofisika.
Kolaborasi internasional yang melibatkan para eksperimentalis dari Universitas Sydney dan para teoretikus dari Universitas RMIT, Universitas Melbourne, Universitas Macquarie, dan Universitas Bristol di Inggris, menyoroti sinergi yang membuahkan hasil dalam penelitian ilmiah. Penelitian ini menandai langkah maju yang signifikan dalam ilmu pengukuran kuantum, menawarkan kerangka kerja baru untuk teknologi penginderaan di masa depan yang perlu mendeteksi sinyal-sinyal halus. Meskipun saat ini masih terbatas pada laboratorium fisika, eksperimen ini menunjukkan potensi untuk sensor kuantum ultra-sensitif yang dapat memiliki aplikasi luas dalam sains dan teknologi, membuka jalan bagi generasi berikutnya dari teknologi penginderaan yang sangat presisi.