Hari Kuantum Sedunia: dalam percakapan dengan fisikawan kuantum Leni Bascones

Leni Bascones adalah fisikawan yang meneliti bahan kuantum, dengan fokus pada sistem elektron berkorelasi kuat dan superkonduktor nonkonvensional. Dia juga seorang editor tamu untuk edisi fokus Jurnal Fisika: Material, "Perspektif Wanita dalam Material Kuantum”, dan telah menjadi co-editor dari Surat Eurofisika selama tiga tahun – keduanya merupakan jurnal yang diterbitkan oleh Penerbitan IOP, yang juga menghasilkan Dunia Fisika.

Apa rute Anda menuju fisika kuantum?

Saya bukanlah seseorang yang sejak kecil tahu bahwa mereka ingin menjadi ilmuwan karena mereka suka mencari tahu bagaimana dunia bekerja. Padahal, ketika saya remaja, rencana saya adalah menjadi perancang busana. Bahkan ketika saya harus memutuskan apa yang ingin saya pelajari di universitas, saya tidak yakin apakah akan mengambil jurusan fisika atau sejarah. Akhirnya saya memilih fisika karena ketertarikan saya pada astrofisika.

Itu baru di tahun ketiga studi sarjana saya [pada Autonomous University of Madrid], ketika saya mengambil kursus mekanika kuantum, saya menyadari bahwa inilah topik yang paling saya minati. Itu membuat saya terpesona. Awalnya saya memilih fisika partikel dan mengikuti kursus tentang itu karena terkait erat dengan fisika kuantum. Tetapi ketika saya harus berkomitmen pada topik untuk PhD saya, saya memutuskan untuk fokus pada bahan dan perangkat kuantum, dan sampai hari ini, saya sangat senang dengan pilihan saya.

Apa yang paling menggairahkan Anda tentang fisika kuantum?

Saya menemukan perilaku sistem kuantum menawan. Ada banyak fenomena menarik yang belum kita pahami, dan banyak kejutan terus bermunculan. Saat ini kami memiliki kemungkinan untuk merekayasa perangkat dan material kuantum. Meskipun saya tidak mengerjakan aplikasi secara langsung, ketika saya berpikir tentang dampak nyata yang dapat ditimbulkannya di dunia, seperti teknologi digital, perubahan iklim, kedokteran, dan transportasi, saya menemukan potensi fisika kuantum sangat menarik.

Masalah dunia nyata apa yang ingin Anda selesaikan dengan penelitian Anda?

Penelitian saya berfokus pada korelasi elektronik yang kuat dan superkonduktivitas. Saat ini saya sedang mengerjakan heterostruktur moiré 2D, seperti graphene bilayer bengkok, di mana dua lapisan karbon dilapisi dengan putaran relatif.

Biasanya, material memiliki hambatan terhadap aliran arus listrik dan hal ini menghabiskan banyak energi untuk mengatasinya. Tetapi pada beberapa material hambatan ini menghilang di bawah temperatur tertentu – biasanya temperatur yang sangat rendah – dan arus listrik dapat mengalir tanpa kehilangan energi apapun. Hilangnya resistansi adalah salah satu karakteristik superkonduktivitas, yang terjadi karena elektron memasuki keadaan kooperatif di mana mereka berpasangan. Ini mengejutkan karena elektron adalah partikel bermuatan dan saling tolak.

Superkonduktivitas memiliki banyak aplikasi, mulai dari membangun motor, sensor dan kereta api, hingga pencitraan medis dan komputasi kuantum, serta digunakan untuk membuat magnet yang kuat, atau mengalirkan dan mengakumulasi arus listrik tanpa biaya energi.

Pada jenis superkonduktor tertentu, superkonduktivitas muncul karena adanya interaksi antara elektron dan kisi atom. Tetapi penjelasan ini tidak bekerja pada apa yang disebut "superkonduktor tidak konvensional", yang dalam banyak kasus menjadi superkonduktor pada suhu yang lebih tinggi. Dalam bahan-bahan ini penampakan superkonduktivitas mengejutkan karena daya tarik antar elektron berpasangan sebenarnya bisa disebabkan oleh tolakan antar partikel bermuatan.

Akan sangat menyenangkan untuk memahami sepenuhnya wawasan dan mekanisme superkonduktivitas yang tidak konvensional, dan memprediksi atau merekayasa material baru dengan superkonduktivitas suhu tinggi. Ini adalah masalah kuantum yang penting dan menakjubkan yang telah coba dijelaskan oleh fisikawan selama hampir 40 tahun. Dengan perangkat superkonduktor 2D baru yang sangat merdu yang telah ditemukan baru-baru ini, seperti heterostruktur moiré, banyak sistem superkonduktor baru dapat dirancang, dan menemukan penjelasan untuk fenomena ini tampaknya lebih dekat.

Kualitas unik apa yang dapat dibawa oleh peneliti wanita seperti Anda ke dalam fisika kuantum?

Wanita memiliki bakat, intuisi, dan ketekunan, dan kita tidak bisa kehilangan atribut ini. Kami membutuhkan lebih banyak wanita untuk maju dalam pengetahuan dasar dan penerapan fisika kuantum.

Saat ini kami kehilangan banyak wanita berbakat dari mengejar karir di kuantum. Mereka menghadapi lebih banyak kesulitan untuk maju dalam sains, seringkali karena perilaku tidak sadar dari rekan kerja. Selain itu, lebih sedikit wanita yang memilih fisika kuantum karena stereotip dan kurangnya dorongan. Tetapi wanita ditempatkan secara unik untuk membantu memajukan fisika kuantum dengan menciptakan lingkungan penelitian yang lebih kolaboratif dan ramah. Terlalu banyak persaingan dan ego mengarah pada praktik ilmiah yang meningkatkan kebisingan dan menunda kemampuan kita untuk memecahkan masalah kuantum.

Apa yang Anda lihat sebagai masa depan fisika kuantum?

Kita hidup di masa dengan banyak kesempatan. Kuantum akan tumbuh dan kita sekarang sadar akan teknologi yang dapat kita ciptakan dengan menggunakan fisika kuantum. Mengembangkan aplikasi akan menjadi elemen kunci dari penelitian selama beberapa tahun ke depan, tetapi akan salah jika kita mengurangi pentingnya ilmu dasar. Sejarah menunjukkan kepada kita bahwa teknologi yang paling mengganggu muncul dari penemuan sains dasar, bukan dengan mencari aplikasi.

Apakah menurut Anda saat ini kita berada dalam gelembung kuantum yang akan meledak?

Kita sekarang berbicara banyak tentang kuantum, dengan cara yang sama seperti kita pernah berbicara banyak tentang, katakanlah, nanoteknologi. Banyak aplikasi dan pengetahuan baru akan muncul. Mungkin aplikasi dan pengembangan ini bukan yang kita pikirkan saat ini, tetapi pemahaman kita tentang kuantum akan berkembang. Itu tidak berarti bahwa gelembung akan pecah, tetapi kita tidak boleh memfokuskan pendanaan dan upaya kita pada serangkaian pilihan yang sangat sempit. Misalnya, beberapa lembaga pendanaan memusatkan dukungan mereka pada teknologi kuantum yang sangat spesifik dan melupakan bahan kuantum yang mendasarinya. Atau lembaga mendanai proyek hanya jika terkait dengan aplikasi tertentu. Itu adalah kesalahan mengingat material kuantum sedang mengalami revolusi saat ini.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/world-quantum-day-in-conversation-with-quantum-physicist-leni-bascones/