Seberapa cepat attodetik itu?

Hadiah Nobel Fisika tahun 2023 dianugerahkan kepada tiga ilmuwan atas penelitian mereka tentang attosecond, yang berpotensi menghasilkan terobosan di bidang elektronik dan kimia.

Ketiga ilmuwan tersebut, Pierre Agostini, Ferenc Krausz, dan Anne L'Huillier, menerima Hadiah Nobel Fisika tahun 2023. Foto: CNN

Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia mengumumkan bahwa para ilmuwan Pierre Agostini (55 tahun), Ferenc Krausz (61 tahun), dan Anne L'Huillier (65 tahun) adalah penerima Hadiah Nobel Fisika 2023, atas metode eksperimental mereka yang membantu menciptakan pulsa cahaya attosecond untuk mempelajari dinamika elektron dalam materi, pada pukul 16.45 tanggal 3 Oktober (waktu Hanoi ).

Pekerjaan mereka dengan laser memberi para ilmuwan alat untuk mengamati, dan bahkan mungkin mengendalikan, elektron. Hal ini dapat mendorong terobosan di banyak bidang, seperti elektronika dan kimia.

Satu attodetik adalah sepersejuta miliar detik. Sederhananya, jumlah attodetik dalam satu detik setara dengan jumlah detik dalam keseluruhan sejarah alam semesta yang berusia 13,8 miliar tahun. Menurut Hans Jakob Woerner, seorang peneliti di Institut Teknologi Federal Swiss (ETH Zurich), attodetik adalah periode waktu terpendek yang dapat diukur langsung oleh manusia.

Kemampuan untuk beroperasi dalam kerangka waktu ini sangat penting karena ini adalah kecepatan elektron—komponen vital sebuah atom—beroperasi. Misalnya, dibutuhkan waktu 150 attodetik bagi sebuah elektron untuk mengelilingi inti atom hidrogen.

Ini berarti bahwa mempelajari attodetik memungkinkan para ilmuwan untuk mengakses proses fundamental yang sebelumnya berada di luar jangkauan mereka. Semua perangkat elektronik dipengaruhi oleh pergerakan elektron, dan batas kecepatan saat ini adalah nanodetik, menurut Woerner. Jika mikroprosesor dikonversi ke attodetik, pemrosesan informasi satu miliar kali lebih cepat dapat menjadi mungkin.

Sebuah atom terdiri dari inti yang tersusun atas proton dan neutron, yang dikelilingi oleh elektron. (Gambar: Rost-9D/Getty)

Fisikawan Swedia keturunan Prancis, Anne L'Huillier, adalah orang pertama yang menemukan alat yang membuka dunia attosecond. Alat ini menggunakan laser daya tinggi untuk menghasilkan pulsa cahaya dalam interval yang sangat singkat.

Franck Lepine, seorang peneliti di Institut Cahaya dan Materi Prancis yang sebelumnya bekerja dengan L'Huillier, menggambarkan alat tersebut seperti film yang dibuat untuk elektron. Ia membandingkannya dengan karya dua pembuat film Prancis pelopor – saudara Auguste dan Louis Lumière – yang membangun adegan dengan mengambil serangkaian foto. Menurut John Tisch, profesor fisika laser di Imperial College London, ini seperti perangkat dengan pulsa cahaya yang sangat cepat yang dapat dipancarkan ke material untuk mengumpulkan informasi tentang reaksi material tersebut selama periode waktu tersebut.

Ketiga pemenang kemarin sebelumnya memegang rekor dunia untuk pulsa cahaya terpendek. Pada tahun 2001, tim peneliti yang dipimpin oleh ilmuwan Prancis Pierre Agostini menciptakan pulsa cahaya yang hanya berlangsung selama 250 attodetik. Tim L'Huillier melampaui rekor itu dengan 170 attodetik pada tahun 2003. Pada tahun 2008, fisikawan Austria-Hongaria Ferenc Krausz mengurangi rekor itu lebih dari setengahnya dengan pulsa 80 attodetik.

Tim peneliti Woerner saat ini memegang Rekor Dunia Guinness untuk pulsa cahaya terpendek, dengan durasi 43 attodetik. Woerner memperkirakan bahwa waktu ini dapat dikurangi lebih lanjut menjadi hanya beberapa attodetik dengan teknologi saat ini.

Para ahli mengatakan bahwa teknologi attosecond belum tersebar luas, tetapi masa depannya tampak menjanjikan. Hingga saat ini, para ilmuwan terutama mampu menggunakan attosecond untuk mengamati elektron. Mengendalikan elektron dan memanipulasi pergerakannya pada dasarnya masih belum dapat dicapai, atau baru mulai menjadi mungkin, menurut Woerner. Hal ini dapat membuat perangkat elektronik jauh lebih cepat dan berpotensi memicu revolusi dalam bidang kimia.

"Kita tidak akan terbatas pada apa yang dilakukan molekul secara alami, tetapi justru dapat menyesuaikannya dengan kebutuhan kita," kata Woerner. Ia menambahkan bahwa "kimia atto" dapat menghasilkan sel surya yang lebih efisien, atau bahkan menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan bahan bakar bersih.

Thu Thao (Menurut AFP )

Tautan sumber: https://vnexpress.net/atto-giay-nhanh-den-dau-4660582.html