Guru Besar Fisika Teori IPB University Ungkap Potensi Bose-Einstein Condensate sebagai Wujud Zat Materi Kelima
Guru Besar Fisika Teori IPB University, Prof Husin Alatas baru-baru ini mengungkapkan potensi Bose-Einstein Condensate (BEC) sebagai wujud zat materi kelima.
Ia menjelaskan berdasarkan perilakunya, atom dalam dunia kuantum dapat diklasifikasikan berdasarkan statistik Fermi-Dirac (fermion), yang tunduk pada kaidah larangan Pauli, dan Bose-Einstein (boson).
Salah satu fenomena menarik terkait boson adalah BEC, yang disebut sebagai wujud zat materi kelima setelah padat, cair, gas, dan plasma.
Prof Husin menjelaskan bahwa BEC merupakan fase materi unik yang muncul ketika atom bosonik didinginkan mendekati nol absolut ~0°K (Kelvin).
Pada suhu ini, semua atom dalam materi tersebut mencapai keadaan energi terendah dan mengalami transisi fase dari perilaku klasik menjadi sistem kuantum makroskopik.
“Bahkan, dalam kondisi tertentu, atom fermionik yang mengikuti statistik Fermi-Dirac juga dapat membentuk BEC jika mereka berpasangan dalam keadaan yang dikenal sebagai pasangan-Cooper (Cooper-pair),” ucapnya.
Prof Husin menambahkan, keunikan BEC terletak pada kemampuannya untuk menampilkan sifat kuantum dalam skala makroskopik, yang tidak terlihat dalam empat wujud materi lainnya.
“Dalam kondisi ini, atom-atom berperilaku sebagai satu entitas kuantum yang seragam, sehingga menunjukkan efek koherensi kuantum makroskopik seperti yang ditunjukkan pada gejala superfluiditas dan supersoliditas” ujarnya.
Prof Husin menyebut, salah satu contoh material BEC adalah Helium-4 (He-4) yang memiliki spin 0.
Ketika He-4 didinginkan hingga hampir 0°K, ia mengalami transisi fase menjadi cairan dengan sifat superfluida, yang berarti memiliki viskositas nol.
“Atom Rubidium-87 dan Lithium-6, yang juga diklasifikasikan sebagai bosonik, telah menunjukkan fenomena serupa ketika didinginkan hingga kondisi ekstrem,” ucapnya.
Prof Husin menekankan bahwa keadaan kuantum makroskopik BEC memiliki berbagai aplikasi potensial dalam dunia sains dan teknologi.
Beberapa di antaranya termasuk penggunaan dalam komputasi kuantum, di mana BEC dapat berperan sebagai qubit dan gerbang logika untuk pemrosesan informasi kuantum yang lebih efisien.
“Tak hanya itu, fenomena BEC juga membuka peluang bagi penelitian astrofisika, di mana kondisi materi dalam bintang Neutron dan bintang Dwarf dapat ditiru dan dipelajari dalam skala laboratorium,” ucapnya.
Prof Husin mengungkapkan bahwa penelitian mengenai BEC di Indonesia masih terbatas, terutama dalam ranah eksperimental dan aplikasi.
Hal ini disebabkan oleh tingginya biaya perangkat eksperimen dan kebutuhan akan teknologi mutakhir untuk menangani kondisi ekstrem yang diperlukan dalam studi BEC.
“Meski demikian, beberapa fisikawan Indonesia telah melakukan penelitian teoretis mengenai BEC, membuka jalan bagi eksplorasi lebih lanjut di masa depan,” ujarnya. (dr)
Tentang Prof. Dr. Husin Alatas
Prof. Dr. Husin Alatas adalah seorang Guru Besar di bidang Fisika Teoretis yang saat ini menjabat sebagai Kepala Divisi Fisika Teoretis di Departemen Fisika, IPB University. Lahir di Jakarta pada Juni 1971, Prof. Husin menyelesaikan pendidikan Sarjana, Magister, dan Doktor di Institut Teknologi Bandung.
Dengan keahlian dalam kosmologi teoretis, fisika kuantum, sistem kompleks, serta optik dan fotonik, Prof. Husin telah menerbitkan lebih dari 60 makalah di jurnal ilmiah terindeks dan berkontribusi dalam pengembangan perangkat pemantauan kualitas udara serta sistem deteksi optik non-invasif untuk kadar glukosa darah.
Selain aktif dalam penelitian, ia pernah menjabat sebagai Presiden Indonesia Optical Society (InOS) dan perwakilan Indonesia di International Commission for Optics. Dengan rekam jejak akademik yang kuat, Prof. Husin terus berkontribusi dalam pengembangan ilmu fisika dan aplikasinya di Indonesia.
