Ini lho material baru pendobrak kemampuan transfer data digital di masa depan!

Baru-baru ini pendeteksian partikel individu cahaya (foton) dapat dilakukan dengan lebih tepat, yaitu sekitar 74 pikosekon. Pendeteksian yang lebih tepat ini dapat terjadi berkat kemajuan teknologi material yang dikembangkan oleh para peneliti dari National Institute of Standards and Technology (NIST). Kemajuan teknologi material ini dapat dicapai seiring dengan pengembangan pada proses fabrikasi superkonduktor yang terbuat dari kawat nano.

Satu pikosekon adalah satu per satu triliun detik sehingga 74 pikosekon bagaimanapun jauh lebih kecil dibanding satu detik. Kamu mungkin menyangka “ah apa gunanya sih lebih tepat sebesar 74 pikosekon, toh tidak terlalu berpengaruh”. Jika itu adalah sangkaanmu maka kamu telah melakukan kesalahan, karena dalam dunia kuantum, sepersekian detik mampu membawa pengaruh besar terhadap berbagai aspek, terutama pada sektor informasi. Apa maksudnya? Begini teman-teman, dalam dunia kuantum, setiap partikel cahaya atau foton mampu membawa informasi yang berharga. Ketepatan satu pikosekon saja dapat meningkatkan transfer informasi pada tingkat bit yang lebih tinggi dengan asumsi periode yang digunakan adalah sama!

img_0138

Bagi kamu yang belum tahu, bit adalah satuan terkecil dalam penyimpanan dan komunikasi berbasis informasi. Bit sendiri adalah singkatan dari Binary Digit. Binary diambil dari Binary Number System (Sistem Bilangan Biner) sedangkan Digit berarti angka atau simbol untuk nomor. Jadi Binary Digit berarti angka yang digunakan dalam sistem bilangan biner. Kamu pasti telah mengetahui contoh dari penggunaan bit. Misal kecepatan Internet sebesar 100kbps, maksudnya adalah kecepatannya sebesar 100 kilo bit per sekon.

Setiap kenaikan bit akan sangat membantu dalam penerimaan sinyal yang samar-samar, misalnya dalam pemecahan kode informasi. Kenaikan bit, sekecil apapun itu, akan membantu para ilmuwan untuk memecahkan kode informasi sebanyak mungkin dari miliaran foton. Dalam penelitian kali ini pada dasarnya para peneliti sedang membuat sebuah detektor foton yang jauh lebih akurat dari apa yang pernah dibuat sebelumnya.

Eksperimen yang dilakukan nih

Para peneliti NIST menggunakan sebuah berkas elektron untuk membentuk pola kawat nano menjadi sebuah film tipis, dimana film tersebut terbuat dari superkonduktor berbahan keramik tahan panas. Material superkonduktor keramik tersebut adalah molibdenum silisida. Ketika foton menerpa atau menerjang apapun istilahnya, energi yang dihasilkan dari terpaan foton itu akan menggetarkan kawat nano dan membuatnya kehilangan kemampuan superkonduktornya dalam waktu yang sangat singkat. Pendeknya, terpaan foton ini mampu membuat bahan keramik superkonduktor tadi menjadi konduktor biasa dalam waktu yang sangat singkat.

 photo C12C9637-7474-43C1-AFD2-F1E3ABC75AE4.jpg

Kawat nano tadi ternyata dapat menghitung puluhan juta foton per detik. Dalam proses perhitungan tersebut ternyata kawat nano ini berhasil mengurangi jitter dalam proses transfer data/informasi. Jitter adalah istilah lain untuk variasi waktu kedatangan antar lebih dari satu paket data. Asal kamu tahu, dalam dunia komunikasi digital, data dikirim dalam bentuk paket-paket data. Nah mereka ini walaupun dikirim pada saat yang sama, nyampainya selalu di waktu yang berbeda. Mengapa? Karena setiap paket data dikirim melalui rute yang berbeda satu sama lain. Contoh nih! Jika Windows default 128 router maka jika paket data telah melewati 128 router dan belum sampai maka bisa diartikan bahwa paket data tersebut telah gagal/hilang. Pemotongan jumlah jitter berarti memotong jumlah variasi waktu kedatangan paket data dan ini artinya data yang diterima akan lebih “homogen” dalam sebuah kesatuan. Kehomogenan waktu kedatangan pada akhirnya akan meningkatkan kualitas data dan jumlah data yang diterima!

Keunggulan

Desain baru yang ditawarkan para ilmuwan NIST ini terletak pada pendesainan kembali material kawat nano. Mereka menggunakan paduan 2011 tungsten-silikon yang mereka ciptakan sendiri. Material baru ini mampu beroperasi pada suhu yang lebih tinggi. Semakin tinggi suhu yang dapat diterima, pemotongan jitter akan semakin besar dan ini artinya kehomogenan variasi kedatangan paket-paket data akan meningkat pesat. Ini terbukti dengan keberhasilan mereka memangkas jitter dari 150 pikosekon menjadi 74 pikosekon. Bagusnya lagi, kawat nano baru ini mampu bekerja pada 87% dari panjang gelombang yang biasa digunakan selama ini pada teknologi telekomunikasi. Nampaknya material baru ini akan dapat diaplikasikan secara luas pada dunia telekomunikasi dan di masa depan, data yang kita terima dalam telekomunikasi digital akan jauh lebih berkualitas dan “smooth”. Masih menganggap remeh perbedaan 74 pikosekon?

Credit: Science Daily, Delay Jitter Troughput, Pengertian Bit.

Post Author: Todo Golo

Penulis profesional di bidang sains dan teknologi.

Leave a Reply