HEFEI (Kepri.co.id – Xinhua) – Sebuah tim internasional yang dipimpin ilmuwan China, menggunakan teknologi kuantum mutakhir dalam pencarian langsung untuk materi yang paling sulit dipahami di alam semesta, sebuah upaya luar biasa yang telah meningkatkan kemampuan deteksi canggih secara signifikan.
Di alam semesta yang luas, materi yang terlihat, mulai dari setitik debu terkecil hingga benda langit yang sangat besar seperti Bumi, bahkan seluruh galaksi, hanya mencakup sekitar 5 persen dari total massa kosmos.
Baca Juga: Pusat Cuaca Antariksa China Ramalkan Badai Geomagnetik Kuat Bakal Hantam Bumi
Sisanya, 95 persen, diyakini terdiri dari materi gelap (dark matter) dan energi gelap (dark energy).
Mengidentifikasi materi gelap, komponen eksotis yang sangat memengaruhi struktur dan evolusi alam semesta kita, masih menjadi misteri bagi para ilmuwan.
Baca Juga: Satelit Astronomi Einstein Probe Milik China Singkap Fakta Baru Alam Semesta
Di antara kandidat yang mungkin adalah partikel masif yang berinteraksi lemah (weakly-interacting massive particle/ WIMP) dan axion.
Axion muncul sebagai subjek yang sangat menarik diselidiki, sementara pencarian WIMP sejauh ini belum berhasil mengidentifikasi materi tak kasat mata tersebut.
Baca Juga: Peneliti China Kembangkan “Batu Bata Bulan” untuk Bangun Pangkalan Bulan di Masa Depan
Teknologi pengukuran presisi kuantum, yang memanfaatkan sifat luar biasa seperti spin kuantum dan keterikatan kuantum, memungkinkan deteksi tingkat energi yang sangat sensitif pada tingkat energi yang sangat kecil, menawarkan pendekatan revolusioner dalam pencarian materi gelap.
Para ilmuwan dari Universitas Ilmu Pengetahuan dan Teknologi China dan Universitas California Berkeley, mengeksploitasi gas mulia terpolarisasi untuk membuat detektor axion yang sangat sensitif berdasarkan interaksi spin kuantum.
Baca Juga: Melihat dari Dekat Laboratorium Sampel Bulan di Beijing, China
Detektor itu meningkatkan sensitivitas interaksi, hingga 145 kali lipat dibandingkan metode konvensional.
Selain itu, detektor tersebut mencapai pengurangan yang sangat besar untuk gangguan yang disebabkan medan magnet klasik, sehingga menghindari sinyal palsu.
Baca Juga: Mineral Kaya Molekul Air Ditemukan dalam Sampel Bulan Chang’e-5
Meskipun tim belum menemukan bukti definitif materi gelap axion, mereka telah menempatkan batasan paling ketat yang pernah ada pada pemasangan neutron dan neutron yang berkembang hingga ke “jendela axion“, cakupan massa yang secara teoretis mendukung di mana partikel-partikel hipotetis itu, kemungkinan besar bersembunyi.
Eksperimen tersebut telah menetapkan tolok ukur baru dalam bidang ini, dengan meningkatkan batasan sebelumnya hingga sedikitnya 50 kali lipat, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan baru-baru ini di jurnal Physical Review Letters.
Baca Juga: China Dorong Misi Antariksa dengan Eropa di Tengah Agenda Eksplorasi yang Ambisius
Hasilnya, menyoroti potensi besar teknologi kuantum dalam bidang eksplorasi materi gelap, yang menunjukkan peran teknologi mutakhir memajukan sains frontier.
Penelitian ini “memiliki keunggulan karena penerapan dua perkembangan baru, yaitu amplifikasi magnetik dan templat sinyal”, yang memungkinkan tim meningkatkan sensitivitas “sekitar dua tingkat besaran dari yang ada saat ini,” ujar W Michael Snow, fisikawan dari Indiana University Bloomington.
Terlepas dari eksperimen yang berbasis di Bumi, Peng Xinhua, pemimpin tim, tahun 2023 mengusulkan rencana mengirim sensor kuantum ke stasiun luar angkasa China, memanfaatkan gerakan berkecepatan tinggi stasiun luar angkasa di sekitar Bumi, untuk mendukung pencarian axion.
Baca Juga: Astronot China Rampungkan Uji Coba Luar Angkasa Terkait Kekuatan dan Kemampuan Adaptasi Otot
Penelitian ini juga memiliki potensi yang signifikan bagi penerapan praktisnya, seperti meningkatkan akurasi pencitraan resonansi magnetik (magnetic resonance imaging/ MRI), untuk pengobatan presisi dan memungkinkan eksplorasi laut dalam yang lebih maju, ungkap Peng. (amr/ xinhua-news.com)
