Dua Terobosan Fluida Kuantum pada Juli 2026: Menyimak Superfluida dan Mengamati Tunneling dari Cloud

Teknik ini disebut interferometri fonon Sagnac. Fonon adalah kuasipartikel yang dapat dipahami secara sederhana sebagai gelombang suara dalam suatu medium. Peneliti mengukur bagaimana fonon bergerak melalui superfluida yang berputar.

Prinsipnya dapat dianalogikan dengan efek Doppler: nada sirene ambulans terdengar berubah ketika kendaraan mendekat lalu menjauh. Dalam eksperimen ini, rotasi superfluida mengubah fase gelombang suara. Perubahan tersebut kemudian memberikan informasi tentang momentum sudut sistem , .

Apa yang berhasil diungkap?

• Jejak pasangan Cooper. Fermion—partikel yang mengikuti statistik Fermi—dapat membentuk pasangan yang disebut pasangan Cooper. Mekanisme pasangan ini menjadi dasar superfluiditas fermionik dan juga berperan dalam superkonduktivitas pada material tertentu. Dengan “mendengarkan” perambatan suara, peneliti dapat menarik kesimpulan tentang mekanisme pasangan yang selama ini sulit diselidiki secara langsung .
• Sirkulasi terkuantisasi. Interferometri Sagnac menawarkan cara baru untuk mengukur pusaran kuantum dan kuantisasi sirkulasi, salah satu ciri khas superfluida fermionik . Studi ini menjadi laporan pertama tentang deteksi sirkulasi terkuantisasi pada sistem fermionik yang berkorelasi kuat menggunakan suara.

Hasil tersebut membuka jendela baru untuk mempelajari materi kuantum. Sistem yang tampak sulit ditembus oleh metode pengukuran konvensional kini dapat dipelajari melalui respons akustiknya .

Tunneling anomal diamati lewat laboratorium berbasis cloud

Eksperimen kedua diterbitkan di Communications Physics pada 31 Juli 2026. Fisikawan teoretis Ippei Danshita dari Kindai University dan Daichi Kagamihara dari Chuo University menggunakan Oqtant, platform eksperimen BEC yang dapat diakses melalui cloud dan disediakan oleh perusahaan Infleqtion , . Studi ini menjadi hasil ilmiah pertama dari Oqtant yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah melalui proses peer review .

Apa yang dimaksud dengan tunneling anomal?

Dalam tunneling kuantum biasa, peluang partikel menembus penghalang umumnya menurun ketika energinya semakin rendah. Pada tunneling anomal dalam BEC, perilakunya justru berlawanan.

Gelombang suara berenergi rendah—yang merupakan eksitasi kolektif BEC—dapat diteruskan secara sempurna meskipun harus melewati penghalang yang tinggi. Ketika energinya mendekati nol, peluang transmisi mendekati satu . Pengamatan eksperimental tim tersebut sesuai dengan prediksi teori dan untuk pertama kalinya mengonfirmasi efek yang kontraintuitif ini .

Dampaknya tidak terbatas pada BEC. Tunneling anomal juga diperkirakan dapat muncul dalam material lain, termasuk magnet. Karena itu, konfirmasi eksperimental ini menjadi langkah penting bagi fisika materi terkondensasi .

Dari laboratorium fisik menuju riset kuantum berbasis cloud

Eksperimen Oqtant juga penting karena menunjukkan perubahan dalam cara riset kuantum dilakukan. Eksperimen atom ultra-dingin tradisional membutuhkan peralatan kompleks serta pelatihan khusus selama bertahun-tahun. Kondisi ini membuat fisikawan teoretis sulit menguji prediksi mereka sendiri secara eksperimental .

Dengan platform yang dapat diakses melalui cloud, para peneliti dapat merancang dan menjalankan eksperimen BEC dari jarak jauh tanpa harus membangun atau mengoperasikan infrastruktur laboratorium sendiri , . Menurut para peneliti, pendekatan ini berpotensi memperluas ruang eksperimen yang dapat dilakukan fisikawan teoretis dan mendorong fasilitas eksperimen canggih lainnya untuk tersedia melalui cloud .

Perkembangan tersebut sejalan dengan tren layanan komputasi kuantum berbasis cloud. Bedanya, yang diakses bukan hanya daya komputasi, melainkan juga perangkat eksperimen fisik yang berada di lokasi lain. Jika model ini terus berkembang, lebih banyak peneliti dapat menguji gagasan mereka tanpa harus memiliki seluruh fasilitas khusus secara mandiri.

Satu benang merah: mendengar dan mengakses materi kuantum

Kedua eksperimen ini memang meneliti fenomena berbeda. Studi pertama menggunakan suara untuk mengungkap momentum sudut, pasangan Cooper, dan sirkulasi terkuantisasi dalam superfluida Fermi. Studi kedua memakai akses cloud untuk membuktikan tunneling anomal dalam BEC.

Namun, keduanya memiliki pesan yang sama: fenomena kuantum yang rumit dapat dipelajari dengan cara baru—baik melalui sinyal suara maupun melalui infrastruktur eksperimen yang dibagikan secara daring. Terobosan ini bukan hanya memperkaya pemahaman tentang superfluiditas dan tunneling kuantum, tetapi juga mengubah siapa yang dapat melakukan eksperimen fisika mutakhir.