Sekilas tentang Quantum State Tomography – Narasi Fisika (Fahmi B)

Hallo gaes..

Selamat datang di blog saya..
tulisan ini kebetulan saya tulis dengan tujuan supaya saya bisa menarasikan dan menceritakan apa-apa yang telah saya pelajari..

dalam artian, latihan presentasi..heheh

okee..

kali ini saya ingin sharing tentang projek fisika yang baru-baru ini saya dalami. Karena saya sedang melakukan penelitian di bidang nanophotonics, jadi saya ingin sharing soal fisika kuantum. Jujur, saya bagi saya fisika kuantum itu sulit dipahami, jadi tulisan ini mungkin masih ada yang salah. Yah semacam salah paham gitu.

Sehingga, saya akan dengan senang hati menerima bantahan, masukan dan tambahan dari temen-temen. Soalnya saya orangnya juga nggak pinter-pinter amat.  

Di bidang nanophotonics, saya melakukan eksperimen bersama temen saya yang bernama Pi Mai. Eksperimen ini pada akhirnya akan menemukan sebuah pola dari laser yang ditembakkan. Lalu apa yang disebut dengan Quantum State Tomography?

Berdasarkan diskusi dengan partner saya tadi, saya memiliki pemahaman bahwa Quantum State Tomography adalah sebuah teknik untuk menampilkan struktur atau form dari polarization state (laser input).

Didalam bahasan density matrix, terdapat dua keadaan/state. Yaitu pure state dan mixed state. Keadaan tersebut didefinisikan dengan vektor ket.

Pure state itu menggambarkan keadaan yang murni atau hanya ada satu state saja. Sebagai contoh adalah input laser yang berupa vektor ket H saja (hanya keadaan horisontal). Namun sebenarnya kita tidak bisa meyakini bahwa laser yang kita pakai hanya memberi satu keadaan.

Pasti ada noise yang mengakibatkan sebuah tembakan laser memiliki banyak keadaan. Sehingga banyaknya keadaan akan bercampur aduk (mixed). Jadi tidak hanya horisontal tapi ada yang vertikal, diagonal, antadiagonal, bahkan imajiner. Dan itulah yang maksud dengan mixed state.

Laser yang digunakan dalam eksperimen memiliki keadaan input mixed state. Sehingga untuk mengetahui tomografi kita harus menemukan density matrix nya.

Density matrix didefinisikan sebagai outer product, yaitu matrik 2x2 untuk single qubit. (Untuk 2 qubits masih proses gaes, sorry ya.. hehehe).

Untuk melakukan tomografi, kita harus melakukan 3 langkah yaitu menentukan nilai n_i (pengukuran) S_i (perhitungan) dan yang terakhir menghitung density matrix-nya.

So the final is,... kita menemukan nilai density matrix-nya. Berdasarkan projek yang telah saya lakukan di single qubit. Saya mendapatkan matrik yang memiliki bilangan imajiner. Jadi, itu bermakna bahwa laser yang saya tembakkan itu memiliki banyak keadaan. Bahkan tidak hanya real part tapi ada juga imaginary part.

Mungkin sekian dulu sharing dari saya. Semoga ada manfaatnya. Thank You... :)

Terus belajar!

Never give up!

Fahmi bastian

2 februari 2019