Portalbangkabelitung.com - Dulu, hologram hanyalah keingintahuan ilmiah.
Namun berkat perkembangan pesat laser, laser secara bertahap menjadi pusat perhatian, muncul pada citra keamanan untuk kartu kredit dan uang kertas, dalam film fiksi ilmiah Star Wars.
Holografi adalah proses fotografi merekam cahaya yang dihamburkan oleh suatu objek, dan menyajikannya dalam cara tiga dimensi.
Baca Juga: Apa Itu Lubang Hitam? Mengenal Lebih Dekat dengan Black Hole (Lubang Hitam)
Diciptakan pada awal 1950-an oleh fisikawan Hungaria-Inggris Dennis Gabor, penemuan itu kemudian membuatnya mendapatkan Hadiah Nobel Fisika pada 1971.
Di luar uang kertas, paspor, dan rapper kontroversial, holografi telah menjadi alat penting untuk aplikasi praktis lainnya termasuk penyimpanan data, mikroskop biologis, pencitraan medis, dan diagnosis medis.
Dalam teknik yang disebut mikroskop holografik, para ilmuwan membuat hologram untuk menguraikan mekanisme biologis dalam jaringan dan sel hidup.
Baca Juga: Fakta Baru Titik Putih Di Angkasa! Bukan Bintang atau Galaksi, Tapi Black Hole (Lubang Hitam)
Misalnya, teknik ini secara rutin digunakan untuk menganalisis sel darah merah untuk mendeteksi keberadaan parasit malaria dan untuk mengidentifikasi sel sperma untuk proses IVF.
Tetapi sekarang kami telah menemukan jenis holografi kuantum baru untuk mengatasi keterbatasan pendekatan holografik konvensional.
Penemuan inovatif ini dapat mengarah pada peningkatan pencitraan medis dan mempercepat kemajuan ilmu informasi kuantum. Ini adalah bidang ilmiah yang mencakup semua teknologi berdasarkan fisika kuantum, termasuk komputasi kuantum dan komunikasi kuantum.
Baca Juga: Fakta Baru! Kepunahan Dinosaurus Ternyata Dipengaruhi Oleh Semakin Berkembangnya Otak Manusia
Bagaimana hologram bekerja?
Holografi klasik menciptakan rendering dua dimensi dari objek tiga dimensi dengan seberkas sinar laser yang terbagi menjadi dua jalur.
Jalur satu sinar, yang dikenal sebagai sinar objek, menerangi subjek holografi, dengan cahaya yang dipantulkan dikumpulkan oleh kamera atau film holografik khusus.
Baca Juga: Fakta Baru! Kepunahan Dinosaurus Ternyata Dipengaruhi Oleh Semakin Berkembangnya Otak Manusia
Jalur berkas kedua, yang dikenal sebagai berkas referensi, dipantulkan dari cermin langsung ke permukaan koleksi tanpa menyentuh subjek.
Hologram dibuat dengan mengukur perbedaan fase cahaya, di mana kedua sinar bertemu.
Fase adalah jumlah gelombang subjek dan balok objek bercampur dan berinterferensi satu sama lain.
Baca Juga: Jangan Tidur Terlalu Banyak! Fakta Mengerikan Akibat Terlalu Banyak Tidur Diulas Dalam Eksperimen
Sedikit seperti gelombang di permukaan kolam renang, fenomena interferensi menciptakan pola gelombang kompleks di ruang angkasa yang berisi kedua daerah di mana gelombang saling meniadakan (palung), dan daerah lain di mana mereka menambahkan (puncak).
Interferensi umumnya membutuhkan cahaya untuk menjadi "koheren" - memiliki frekuensi yang sama di mana-mana.
Cahaya yang dipancarkan oleh laser, misalnya, koheren, dan inilah mengapa jenis cahaya ini digunakan di sebagian besar sistem holografik.
Baca Juga: Laba-laba Ada di Mars? Penemuan Terbaru Para Ilmuwan
Holografi dengan belitan
Jadi koherensi optik sangat penting untuk setiap proses holografik. Tetapi studi baru kami menghindari perlunya koherensi dalam holografi dengan memanfaatkan sesuatu yang disebut "belitan kuantum" antara partikel cahaya yang disebut foton.
Holografi konvensional pada dasarnya bergantung pada koherensi optik karena, pertama, cahaya harus berinterferensi untuk menghasilkan hologram, dan kedua, cahaya harus koheren untuk berinterferensi.
Namun, bagian kedua ini tidak sepenuhnya benar karena ada jenis cahaya tertentu yang dapat bersifat inkoheren dan menghasilkan interferensi.
Baca Juga: Hal Aneh Terjadi di Milky Way! Ada Apa Dengan Galaksi Kita?
Ini adalah kasus cahaya yang terbuat dari foton terjerat, yang dipancarkan oleh sumber kuantum dalam bentuk aliran partikel yang dikelompokkan berpasangan – foton terjerat.
Pasangan ini membawa properti unik yang disebut belitan kuantum.
Ketika dua partikel terjerat, mereka secara intrinsik terhubung dan secara efektif bertindak sebagai objek tunggal, meskipun mereka dapat dipisahkan dalam ruang.
Baca Juga: Mengenal Lebih Dekat Artificial Intellengence (AI)
Akibatnya, setiap pengukuran yang dilakukan pada satu partikel yang terjerat mempengaruhi sistem yang terjerat secara keseluruhan.
Satu foton dikirim ke suatu objek, yang dapat berupa, misalnya, slide mikroskop dengan sampel biologis di atasnya.
Saat mengenai objek, foton akan sedikit melenceng atau sedikit melambat tergantung dari ketebalan bahan sampel yang dilewatinya.
Baca Juga: Fakta Baru Titik Putih Di Angkasa! Bukan Bintang atau Galaksi, Tapi Black Hole (Lubang Hitam)
Namun, sebagai objek kuantum, foton memiliki sifat mengejutkan yang berperilaku tidak hanya sebagai partikel, tetapi juga sekaligus sebagai gelombang.
Sifat dualitas gelombang-partikel semacam itu memungkinkannya untuk tidak hanya menyelidiki ketebalan objek di lokasi yang tepat yang ditabraknya (seperti yang akan dilakukan oleh partikel yang lebih besar), tetapi juga mengukur ketebalannya sepanjang seluruh panjangnya sekaligus.
Ketebalan sampel – dan karena itu struktur tiga dimensinya – menjadi "tercetak" pada foton.
Karena foton terjerat, proyeksi yang tercetak pada satu foton secara bersamaan dibagi oleh keduanya.
Fenomena interferensi kemudian terjadi dari jarak jauh, tanpa perlu tumpang tindih balok, dan hologram akhirnya diperoleh dengan mendeteksi dua foton menggunakan kamera terpisah dan mengukur korelasi di antara keduanya.
Baca Juga: Apa Itu Lubang Hitam? Mengenal Lebih Dekat dengan Black Hole (Lubang Hitam)
Aspek yang paling mengesankan dari pendekatan holografik kuantum ini adalah bahwa fenomena interferensi terjadi meskipun foton tidak pernah berinteraksi satu sama lain dan dapat dipisahkan oleh jarak berapa pun – sebuah aspek yang disebut "non-lokalitas" – dan dimungkinkan oleh adanya keterikatan kuantum antara foton.
Jadi objek yang kita ukur dan pengukuran akhir bisa dilakukan di ujung planet yang berlawanan.
Di luar kepentingan mendasar ini, penggunaan keterjeratan alih-alih koherensi optik dalam sistem holografik memberikan keuntungan praktis seperti stabilitas yang lebih baik dan ketahanan terhadap kebisingan.
Ini karena keterjeratan kuantum adalah properti yang secara inheren sulit untuk diakses dan dikendalikan, dan oleh karena itu memiliki keuntungan untuk tidak terlalu sensitif terhadap penyimpangan eksternal.
Keuntungan ini berarti kita dapat menghasilkan gambar biologis dengan kualitas yang jauh lebih baik daripada yang diperoleh dengan teknik mikroskop saat ini.
Segera pendekatan holografik kuantum ini dapat digunakan untuk mengungkap struktur dan mekanisme biologis di dalam sel yang belum pernah diamati sebelumnya.***