Fisikawan Membuktikan Batas Kuantum Termalisasi yang Sudah Lama Disangka Ada

Makalah ini telah melalui proses tinjauan redaksional sesuai dengan prosedur dan kebijakan Science X. Para editor telah menyoroti fitur-fitur berikut sambil menjamin keandalan isi:

Kontrol kenyataan telah dilakukan

Telah melalui tinjauan sejawat dan diterbitkan

sumber yang dapat diandalkan

telah disunting dari segi tata bahasa dan format

Saat musim dingin menunggu es pada kaca mobil mencair atau menunggu minuman hangat menjadi dingin, berapa lama waktu yang dibutuhkan sebuah benda untuk mencapai suhu yang stabil dan seimbang dengan lingkungannya (kesetimbangan termal) sangat bergantung pada banyak faktor. Di antaranya adalah luas permukaan, sifat material benda, dan aliran udara.

Namun, ketika kita mendekati skala subatomik tempat qubit bekerja dalam komputer kuantum, seperangkat aturan yang berbeda berlaku. Kondisi eksternal tetap penting, namun menurut sebuah makalah baru yang diterbitkan dalam jurnal , mekanika kuantum menetapkan batas kecepatan dasar mengenai seberapa cepat sistem kuantum yang berbeda dapat mencapai kesetimbangan termal.

Pentingnya kelompok ini adalah sifat universal dari batas ini. Berapapun energi yang diterapkan, atau seberapa kuat sistem diarahkan, proses tidak dapat dipaksa untuk berlangsung lebih cepat.

Pencarian akan batas kecepatan universal

Selama ini para fisikawan telah mengamati petunjuk-petunjuk batas Planck dalam bahan superkonduktor dan sistem kuantum, sehingga mereka menduga adanya batas kecepatan yang bersifat universal. Namun, bukti matematis umum yang secara eksplisit menetapkan batas semacam itu masih belum ditemukan.

Pada titik ini, Paolo Abiuso dari Akademi Ilmu Pengetahuan Austria dan rekan-rekannya muncul ke panggung.

Para peneliti telah menyusun kerangka matematis universal yang memandang termalisasi sebagai proses yang membawa berbagai sistem kuantum menuju keadaan termal yang sesuai. Dengan menggunakan teori informasi kuantum, mereka menghitung seberapa cepat proses ini dapat terjadi di bawah hukum-hukum mekanika kuantum.

Bukti-bukti mereka terapkan pada model teoretis partikel kuantum yang berinteraksi dan menganalisis perilaku secara matematis.

Kecepatan yang tidak dapat dipecahkan

Lalu, semua perhitungan numerik dan formalisasi ini menghasilkan kesimpulan apa?

Ekip menunjukkan bahwa mekanika kuantum menetapkan batas kecepatan saat membawa berbagai sistem kuantum menuju kesetimbangan termal. Mereka menemukan bahwa batas ini ditentukan oleh suhu dan dua konstanta fundamental alam, yaitu konstanta Planck tereduksi dan konstanta Boltzmann.

“Yaitu batas ini, berasal dari pengamatan bahwa mesin termalisasi tidak dapat melanggar batas Heisenberg [batas fundamental mengenai seberapa presisi sifat-sifat kuantum dapat diukur],” tulis para penulis penelitian.

Hal ini berarti bahwa pada suhu yang lebih tinggi, sistem kuantum mungkin memerlukan waktu yang lebih singkat untuk mencapai kesetimbangan termal, namun tetap tidak dapat melampaui batas kecepatan fundamental ini saat berlaku. Temuan ini menegaskan bahwa batas kecepatan ini bergantung pada suhu dan mekanika kuantum, terlepas dari seberapa kompleks lingkungan sekitarnya.

Namun demikian, pada suhu yang sangat rendah, batasnya ditentukan oleh perbedaan energi antara dua tingkat energi terendah dalam suatu sistem.

Makalah ini bukan sekadar karya matematika yang cerdas. Memahami batas-batas kecepatan universal ini dapat membantu para peneliti mengembangkan teknologi kuantum, termasuk komputer kuantum yang lebih baik.

Makale ditulis oleh Paul Arnold, disunting oleh Lisa Lock, dan disunting ulang serta diverifikasi kebenarannya oleh Robert Egan; terdapat upaya manusia yang penuh perhatian dalam penyusunan makale ini. Science X bergantung pada dukungan para pembacanya untuk terus melanjutkan jurnalisme ilmiah yang independen. Jika berita ini penting bagi Anda, Anda dapat mempertimbangkan untuk berdonasi, khususnya dengan donasi bulanan. Sebagai ucapan terima kasih, Anda akan mendapatkan akun tanpa iklan.

Paolo Abiuso et al., Pembuktian informasi-teoretis atas batas Planckian untuk termalisasi, (2026). DOI: 10.1038/s41567-026-03397-y

Sarjana Sains Biologi dari University of London. Produser dokumenter BBC dengan pengalaman internasional. Bekerja secara merdeka dari Spanyol Selatan.

Profil lengkap →

BA Sanat Tarihi, MA Budaya Material. Mantan editor , paramedik, dan koordinator transplantasi . Telah düzen untuk Science X sejak 2021.

Profil lengkap →

Sarjana dalam bidang matematika biologi, magister dalam bidang penulisan kreatif. Telah banyak bepergian; memiliki pandangan yang unik dalam bidang sains dan bahasa. Lihat profil lengkap →

© 2026 Science X Network

Umpan Balik untuk Editor