John Martinis, Peraih Nobel Fisika 2025 yang Menyatukan Dunia Klasik dan Kuantum
John Martinis adalah seorang fisikawan asal Amerika Serikat yang dikenal sebagai pelopor dalam bidang komputer kuantum. Ia merupakan profesor fisika di University of California, Santa Barbara, dan pernah memimpin tim riset kuantum di Google yang mengembangkan prosesor kuantum pertama di dunia bernama Sycamore. Martinis baru saja meraih Hadiah Nobel Fisika bukan karena penemuan baru, tetapi karena penelitian yang ia lakukan saat masih menjadi mahasiswa S3 pada tahun 1985. Penelitiannya membuktikan bahwa sifat-sifat aneh dunia kuantum ternyata juga bisa muncul pada benda berukuran besar. Ini merupakan terobosan penting karena selama ini dunia fisika menganggap bahwa hukum-hukum kuantum hanya berlaku untuk partikel kecil seperti atom dan elektron, sementara benda besar mengikuti hukum fisika klasik yang pasti dan terukur.
Fisika klasik adalah hukum yang mengatur benda-benda yang bisa kita lihat dan pegang, seperti bola, mobil, atau planet. Segala pergerakannya dapat dihitung secara pasti. Sebaliknya, fisika kuantum mengatur benda yang sangat kecil, di mana segala sesuatu bersifat tidak pasti. Dalam dunia kuantum, partikel dapat berada di dua tempat sekaligus sampai seseorang mengamatinya, dan hasilnya ditentukan oleh kemungkinan, bukan kepastian.
Martinis melakukan eksperimen dengan membuat sirkuit listrik menggunakan bahan superkonduktor, yaitu bahan yang memungkinkan arus listrik mengalir tanpa hambatan. Sirkuit ini terdiri dari miliaran atom, sehingga dianggap sebagai benda besar dalam konteks kuantum. Ketika diuji, sirkuit tersebut ternyata menunjukkan perilaku khas dunia kuantum, seperti memiliki tingkat energi yang terpisah dan tidak bisa dijelaskan oleh hukum fisika biasa. Dengan eksperimen ini, Martinis berhasil menjembatani dua dunia yang selama ini dianggap terpisah: dunia klasik dan dunia kuantum.
Penemuan tersebut menjadi dasar bagi lahirnya komputer kuantum. Komputer biasa bekerja dengan bit, yang hanya bisa bernilai 0 atau 1. Sementara itu, komputer kuantum menggunakan qubit, yang dapat berada dalam keadaan 0, 1, atau keduanya sekaligus secara bersamaan. Sifat unik qubit inilah yang membuat komputer kuantum berpotensi melakukan perhitungan jauh lebih cepat dibandingkan komputer biasa. Teknologi ini diyakini mampu memecahkan masalah yang sebelumnya mustahil diselesaikan, seperti menemukan obat baru, menciptakan material super kuat, atau mensimulasikan proses alam yang sangat kompleks.
Sirkuit yang diciptakan Martinis pada tahun 1985 ternyata merupakan cikal bakal dari qubit modern yang digunakan dalam komputer kuantum saat ini. Karyanya menjadi fondasi utama bagi pengembangan seluruh bidang teknologi kuantum di masa kini. Meski begitu, komputer kuantum saat ini masih berada di tahap awal. Jumlah qubit yang dimiliki masih sekitar 50 hingga 100, dan sistemnya sangat sensitif terhadap gangguan kecil seperti getaran atau perubahan suhu. Untuk benar-benar berfungsi dengan stabil, komputer kuantum perlu memiliki jutaan qubit yang dapat bekerja tanpa error.
Martinis optimistis bahwa kemajuan besar akan terjadi dalam 8 hingga 10 tahun mendatang, ketika komputer kuantum akhirnya bisa digunakan secara luas untuk kepentingan ilmiah dan industri. Sebagai penutup, ia menceritakan pengalaman lucu ketika menerima kabar bahwa dirinya memenangkan Hadiah Nobel. Telepon berdering pada pukul tiga dini hari, namun istrinya memilih tidak langsung membangunkannya agar ia tidak bangun dalam keadaan kesal sebelum menghadapi hari yang sibuk bersama para wartawan.
