Apa Itu Levitasi Kuantum, dan Bagaimana Terjadinya?

Ilustrasi/sainspop.com

Levitasi kuantum adalah fenomena kuantum mekanika yang melibatkan mengangkat atau menjaga suatu objek di atas permukaan tanpa adanya sentuhan atau dukungan material konvensional. Dalam fenomena ini, gaya gravitasi bumi yang menarik objek ke bawah dan gaya-gaya lain yang biasanya menahannya di permukaan, dikompensasi oleh gaya-gaya kuantum yang kompleks, menghasilkan schrödinger-cat-like state (keadaan mirip kucing Schrödinger).

Ada beberapa metode untuk mencapai levitasi kuantum, dan salah satunya melibatkan penggunaan medan magnetis superkuat dan material yang memiliki sifat magnetik khusus. Salah satu metode ini melibatkan penggunaan superkonduktor, yaitu material yang, ketika didinginkan di bawah suhu tertentu, kehilangan resistensi listriknya dan menunjukkan efek Meissner, di mana medan magnet akan diusir dari dalam bahan.

Sebuah eksperimen terkenal yang melibatkan levitasi kuantum adalah eksperimen dengan superkonduktor Yttrium Barium Copper Oxide (YBCO) yang ditempatkan di atas magnet permanen. Superkonduktor mengalami levitasi di atas magnet dan tetap terapung tanpa menyentuhnya. Prinsip utama di balik fenomena ini adalah bahwa superkonduktor menolak medan magnet, menciptakan efek Meissner yang mengakibatkan levitasi.

Selain dengan superkonduktor, metode lain untuk mencapai levitasi kuantum adalah menggunakan medan magnet eksternal yang sangat kuat. Misalnya, levitasi dapat dicapai dengan memanfaatkan sifat diamagnetik dari bahan tertentu. Diamagnetik berarti bahwa suatu bahan akan menghasilkan medan magnetik yang berlawanan dengan medan magnet yang diterapkan padanya. Karena adanya tolakan ini, objek dapat levitasi (melayang) di atas medan magnet.

Perlu diingat bahwa levitasi kuantum berbeda dengan levitasi klasik yang melibatkan kekuatan aerodinamika atau elektromagnetik, seperti yang digunakan dalam sistem maglev. Levitasi kuantum adalah hasil dari sifat-sifat kuantum, dan tidak memerlukan dukungan material apa pun di bawah objek yang levitasi.

Penerapan praktis dari levitasi kuantum masih dalam tahap penelitian dan eksplorasi, tetapi penelitian ini memiliki potensi besar untuk berbagai bidang, termasuk teknologi, ilmu bahan, dan fisika fundamental. Misalnya, dalam bidang teknologi, levitasi kuantum dapat digunakan untuk mengembangkan sistem transportasi yang sangat efisien dan bebas gesekan, serta untuk menyusun dan merakit material atau struktur dalam lingkungan mikro atau makro dengan presisi yang tinggi.

Secara fundamental, levitasi kuantum juga memberikan wawasan baru tentang sifat-sifat dasar kuantum dan memberikan konteks untuk memahami hubungan antara materi dan medan gaya, termasuk gaya gravitasi. 

Meskipun masih banyak tantangan teknis dan penelitian yang harus diatasi, levitasi kuantum telah jadi bagian penting dari eksperimen dan penelitian ilmiah yang terus berkembang, membawa kita lebih dekat pada pemahaman dan penerapan sifat-sifat kuantum di dunia nyata.

Hmm... ada yang mau menambahkan?