Upload
muhammad-qomaruz-zaman
View
106
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Pkm GT Teleportation
Citation preview
1.1.1
1.1.2
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
TELEPORTATION
TRANSPORTASI MASA DEPAN DENGAN PRINSIP ENTANGLEMENT SEBAGAI
SOLUSI MOBILISASI BARANG DUNIA
BIDANG KEGIATAN :
PKM GAGASAN TERTULIS
Diusulkan oleh :
Nihlatul Falasifah (2411100032) Angkatan 2011
Muhammad Yudha Yudhistira (2411100061) Angkatan 2011
Ainun Nadiroh (2412100063) Angkatan 2012
Muhammad Qomaruz Zaman (2412100087) Angkatan 2012
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2014
i
1.1.3
1.1.4
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
TELEPORTATION
TRANSPORTASI MASA DEPAN DENGAN PRINSIP ENTANGLEMENT SEBAGAI
SOLUSI MOBILISASI BARANG DUNIA
BIDANG KEGIATAN :
PKM GAGASAN TERTULIS
Diusulkan oleh :
Nihlatul Falasifah (2411100032) Angkatan 2011
Muhammad Yudha Yudhistira (2411100061) Angkatan 2011
Ainun Nadiroh (2412100063) Angkatan 2012
Muhammad Qomaruz Zaman (2412100087) Angkatan 2012
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2014
ii
3
iii
KATA PENGANTAR
Penulis mengucapkan Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT, yang selalu
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya tulis ini
dengan lancar.
Penulisan ini ditujukan untuk PKM-GT dengan judul “TELEPORTATION
Transportasi Masa Depan dengan Prinsip “Entanglement” sebagai Solusi Mobilisasi Barang
Dunia.
Penulis menyadari karya tulis ini tidak akan selesai tanpa bantuan dari berbagai pihak.
Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Pembantu Rektor Bidang Akademik dan Kemahasiswaan, Prof. Dr. Ing. Herman
Sasongko atas bantuan moral dan materiil yang telah diberikan.
2. Bapak Dr. Dhany Arifianto, ST, M.Eng. selaku pembimbing atas bimbingan dan
motivasi yang telah diberikan.
3. Dosen-dosen Teknik Fisika ITS yag telah memberikan ilmunya kepada penulis.
4. Berbagai pihak yang telah membantu proses terselesaikannya karya tulis ini.
Penulis menyadari karya tulis ini tidak luput dari berbagai kekurangan, untuk itu penulis
mengharapkan saran dan kritik demi kesempurnaan dan perbaikan karya ilmiah ini.
Surabaya, 24 Maret 2013
Penulis
iv
DAFTAR ISI
Halaman Judul i
Halaman Pengesahan ii
Kata Pengantar iii
Daftar Isi iv
Daftar Tabel v
Daftar Gambar v
Daftar Lampiran v
Ringkasan vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan 1
Manfaat 1
GAGASAN 2
Kondisi Kekinian Pencetus Gagasan 2
Kondisi Perdagangan Ekspor Dunia 2
Kondisi Perdagangan Ekspor Buah-buahan 3
Solusi yang Pernah Ditawarkan 4
Gagasan Baru yang Ditawarkan 5
Pihak yang Dapat Mengimplementasikan Gagasan 10
KESIMPULAN 12
Konsep Teleportation 12
Langkah Strategis Implementasi Gagasan 12
Prediksi Keberhasilan Gagasan 12
DAFTAR PUSTAKA 13
DAFTAR RIWAYAT HIDUP 14
LAMPIRAN 18
v
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Parameter Kelemahan Solusi yang Pernah Ditawarkan 4
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Total Merchandise Trade 2
Gambar 2. Trade in Agriculture Products 3
Gambar 3. Teleportasi Barang dengan Bantuan Laser 5
Gambar 4. Kuantum Entanglementpada dunia nyata 5
Gambar 5. Schrödinger's Cat 6
Gambar 6. Konsep Pemindahan Barang dengan Stasiun 8
Gambar 7. Penyinaran Laser Penelitian 9
DAFTAR LAMPIRAN
Gambar 1. Desain Stasiun Teleportasi Barang 18
Gambar 2. Proses Scanning Barang di Stasiun 1 18
Gambar 3. Proses Scanning Barang melalui Pemrograman Komputer di Stasiun 1 19
Gambar 4. Proses Pengiriman Barang ke Tempat Tujuan melalu Pemrograman
Komputer di Stasiun 1 19
Gambar 5. Proses Penerimaan Barang yang diteleportasikan di Stasiun 2 19
vi
RINGKASAN
Masyarakat dunia umumnya melakukan pengiriman barang menggunakan cara
konvensional dengan pengiriman melalui kontainer, kapal pesiar, maupun pesawat. Menurut
World Trade Organization (WTO), jumlah pertukaran barang (ekspor dan impor) tahun 2012
dengan total lebih dari USD18 trilyun. Kondisi tersebut dikarenakan mahalnya biaya yang
diperlukan untuk bahan bakar dan akomodasi transportasi pengiriman barang dari satu tempat
ke tempat lain. Selain itu, masalah rentannya kecelakaan transportasi juga menjadi faktor
keselamatan sampainya barang ke tempat tujuan. Pengangkutan barang menggunakan
pesawat kargo yang super cepat membutuhkan biaya 10 kali lipat lebih mahal dari pada biaya
pengangkutan jalur laut. Sedangkan pengiriman barang melalui jalur laut membutuhkan
waktu yang lebih lama dibandingkan pesawat kargo. Pengangkutan barang melalui jalur laut
sangat rawan terhadap kecelakaan yang berdampak pada tenggelamnya kapal dan barang
bawaan. Sementara itu, sekarang ini energi sebagai bahan bakar alat transportasi
ketersediaannya semakin mengalami penurunan. Ditambah masalah Global Warming yang
salah satu faktornya karena polusi udara akibat gas yang dikeluarkan oleh alat- alat
transportasi. Hal ini berakibat semakin mahalnya biaya pengiriman barang akibat kelangkaan
energi bahan bakar dan juga berkurangnya efisiensi waktu yang dibutuhkan selama proses
pengiriman barang.
Teleportasi barang ini terinspirasi dari film Star Trek yang mampu memindahkan
manusia dari satu lokasi ke lokasi lain yang berjarak jauh secara cepat (kecepatan cahaya).
Teleportasi menggunakan prinsip entanglement dalam teori mekanika kuantum dapat
memindahkan kuantum state materi. Kuantum state materi adalah penyusun utama identitas
materi yang membedakan benda padat, cair, gas atau plasma yang dinyatakan dalam kuantum
spin (arah putar) dalam model umum materi berupa elektron. Kuantum entanglement
merupakan fenomena fisik yang menjelaskan mengenai pasangan partikel yang saling
berinteraksi satu sama lain pada keadaan kuantum yang tidak dapat dideskripsikan secara
independen. Secara teknis diperlukan komponen beamsplitter, displacement, phaseshift dan
quantumsqueeze untuk memindai, deteksi dan pemindahan kuantum state materi yang akan
dipindah. Teleportasi barang dari satu stasiun ke stasiun lain dibantu dengan laser yang
berfungsi sebagai scanner dan juga penyearah spin atom-atom penyusun materi barang
tersebut. Pengirim dan penerima ditentukan dengan alamat yang memiliki karakteristik
fungsional seperti IP (Internet- Protocol) Address sebagai identitas dan juga penentuan
koordinat stasiun tujuan barang.
Diharapkan dengan teleportasi barang ini, dapat digunakan sebagai solusi mobilisasi
barang di dunia sehingga mengurangi biaya transportasi dan juga penggunaan energi bahan
bakarnya, serta dapat meningkatkan efisiensi karena pemindahan barang melalui teleportasi
ini dilakukan secara cepat dan seketika tanpa terhambat masalah jauh dekatnya barang
tersebut dipindahkan. Bagi pelanggan (end-user) barang yang dipesan dapat diterima
langsung dari pengirim tanpa melalui jasa pihak ketiga.
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Semakin berkembangnya teknologi di berbagai aspek kehidupan menuntut kita selaku
makhluk sosial untuk terus berinovasi dan berkarya. Salah satu bidang yang tak luput dari
sentuhan teknologi yaitu transportasi. Transportasi didefinisikan sebagai pengangkutan
barang oleh berbagai jenis kendaraan sesuai dengan kemajuan teknologi (Kamus Besar
Bahasa Indonesia). Transportasi merupakan salah satu cara untuk mempermudah dalam
pemindahan barang maupun orang dari suatu lokasi ke lokasi lain dengan jarak tertentu.
Manusia dan transportasi sendiri seperti dua sisi mata uang yang tidak dapat dipisahkan.
Transportasi memegang peranan penting dalam aspek ekonomi, sosial, lingkungan, politik,
pertahanan keamanan, dan lain sebagainya.
Di era modern saat ini tak jarang kita jumpai bermacam-macam transportasi dengan
segala keunggulannya. Keunggulan tersebut dimanfaatkan beberapa instansi untuk jasa
pengiriman barang baik dalam lingkup antarkota, antarpulau, maupun antarnegara. Namun,
dalam pengangkutan barang menggunakan transportasi masih saja terdapat beberapa
kekurangan. Kekurangan tersebut diantaranya pemakaian energi yang dibutuhkan masih
belum efisien, energi yang dimaksudkan di sini yaitu bahan bakar dari kebanyakan
transportasi yang masih menggunakan bahan bakar fosil. Kekurangan lain yaitu biaya dalam
pengiriman yang terlampau mahal, contohnya untuk pengiriman sepeda motor bebek yang
memiliki bobot 104 kilogram dari Jakarta ke Bandung dengan layanan reguler saja tarifnya
mencapai Rp 1.040.000 (Sumber http://www.jne.co.id). Disamping itu terkadang di tengah
perjalanan terdapat delay akibat cuaca buruk maupun kendala lain yang mengakibatkan
pengiriman tidak sampai tepat waktu.
Untuk mengatasi permasalahan di atas, diperlukan sebuah metode yang mampu
mengirimkan barang ke tempat tujuan secara efisien, murah, cepat, dan tepat. Sampai saat ini
mungkin faksimil
Tujuan Penelitian
Karya tulis ini bertujuan sebagai berikut:
1. Untuk membuktikan bahwa teleportasi mampu mengefisiensikan energi dalam
mobilisasi barang.
2. Untuk mengetahui teleportasi mampu menghemat biaya dan waktu pengiriman barang.
3. Untuk menciptakan teleportasi transportasi masa depan untuk efisiensi mobilisasi
barang.
Manfaat Penulisan
Manfaat dari karya tulis ini adalah sebagai berikut:
1. Bagi masyarakat
Masyarakat menjadi lebih terfasilitasi, karena dengan teleportasi pengiriman barang
menjadi lebih efisien, murah, cepat, dan tepat.
2. Pemerintah
Melalui program ini pemerintah nantinya akan mendapatkan solusi baru dalam
menyelesaikan masalah pengiriman barang ke tempat yang sulit dijangkau moda
transportasi konvensional secara cepat.
2
GAGASAN
Kondisi Kekinian Pencetus Gagasan
Kondisi Perdagangan Ekspor Dunia
Pada saat ini, masyarakat dunia umumnya melakukan pengiriman barang
menggunakan cara konvensional yakni dengan pengangkutan barang dalam partai-partai
besar melalui pelabuhan laut maupun container. Kondisi tersebut memungkinkan banyak
orang atau lembaga yang terlibat, sehingga sangat mungkin untuk mengeluarkan biaya yang
cukup besar. Menurut World Trade Organization (WTO), jumlah pertukaranbarang
(ekspordanimpor)tahun 2012 dengan total lebih dari USD18 trilyun.. Berikut tabel total
merchandise trade dunia yang telah dihimpun oleh World Trade Organization.
Gambar 1. Total Merchandise Trade
3
Kondisi Perdagangan Ekspor Buah- Buahan
Menurut Organisasi Perdagangan Dunia (WTO) pada tahun 2012 melaporkan bahwa
EuropanUnion merupakan eksportir agriculture terbesar di dunia. Jumlah ekspor mencapai
612.939 mn $.
Gambar 2. Trade in Agriculture Products
4
Angka tersebut merupakan angka yang sangat besar untuk laju ekspor barang di dunia.
Terlebihpengiriman ekspor agriculture ataupun buah-buahan saat ini masih banyak dilakukan
melalui transportasi udara. Namun, kondisi yang demikian membuat pengirim buah
membatasi tonase pengirimannya dan relatif mahal biayanya, meskipun cara pengiriman ini
lebih cepat samapi di Negara tujuan. Alternatif yang dapat diambil saat ini adalah pengiriman
melalui transportasi laut. Pengiriman melalui transportasi dapat menampung jumlah buah
yang lebih banyak dalam satu kali pengiriman dan biayanya relative ekonomis dibandingkan
dengan pengiriman transportasi udara. Namun, kondisi tersebut memerlukan waktu yang
lebih lama, sehingga buah-buahan yang diekspor banyak terjadi kerusakan sesampainya di
Negara tujuan. Contohnya saja dari Indonesia menuju Timur Tengah memerlukan waktu 28
hingga 30 hari melalui jalur laut. Dengan kondisi buah-buahan yang sebagian besar umur
simpan atau daya tahan ilmiahnya tidak mencapai waktu tempuh menuju negara tujuan, hal
ini merupakan suatu masalah yang besar. Di Indonesia, biaya pengiriman buah manga dengan
pesawat mencapai 10 kali biaya pngiriman melalui jalan darat atau kapal laut. Hal ini
menyebabkan harga jual mangga Indonesia tidak dapat bersaing dengan mangga dari Negara
lainnya.
Solusi yang Pernah Ditawarkan
Menghadapi kondisi saat ini, alternatif pengangkutan yang cepat yakni menggunakan
pesawat kargo. Akan tetapi biaya pengangkutan ini 10 kali lipat dari pengangkutan melalui
jalur laut. Selain itu pengiriman barang melalui jalur udara dibutuhkan prosedural yang rumit.
Ada banyak dokumen yang disertakan dalam pengiriman barang agar dapat diterima oleh jasa
pelayanan pengiriman barang jalur udara. Selain itu, untuk barang kategori cairan yang
berbahaya seperti cairan kimia atau barang berbahaya lainnya prosedural lebih rumit lagi dan
memakan biaya yang lebih mahal dari barang biasa.
Alternatif lainnya yakni pengiriman barang melalui jalur laut. Pengiriman dengan jalur ini
relatif lebih murah jika dibandingkan dengan jalur udara. Akan tetapi, perlu waktu yang lama
untuk mengirimkan barang menuju tempat tujuan. Selain itu, pengiriman barang melalui jalur
laut sangat rawan terjadi gangguan, salah satunya yakni rawan terjadi kecelakaan yang
berdampak tenggelamnya kapal beserta barang bawaan.
Tabel 1. Parameter Kelemahan Solusi yang Pernah Ditawarkan
Parameter Pengangkutan Jalur Udara Pengangkutan Jalur Laut
Kelebihan Pengangkutan barang lebih
cepat
Biaya relatif murah
Kekurangan Biaya lebih mahal.
Persyaratan pengiriman
sangatlah ketat, sehingga
masih perlu menyiapkan
dokumen untuk keperluan
pengiriman ke tempat
tujuan.
Pengangkutan barang lebih
lama.
Rawan terjadi gangguan
saat pengiriman barang
yakni tenggelamnya kapal
beserta barang.
5
Gagasan Baru yang Ditawarkan
Konsep Teleportation Barang sebagai Transportasi Masa Depan
Teleportasi merupakan sebuah teori mengenai perpindahan energi atau materi dari suatu
tempat ke tempat yang lain tanpa melintasi ruang fisik diantaranya. Sebelumnya belum
pernah ada realisasi nyata dari sebuah transportasi secara teleportasi menggunakan prinsip
entanglement. Namun sudah ada beberapa teori yang mendukung adanya teleportasi untuk
berpindah dari satu tempat ke tempat yang lain. Ide dasar adanya gagasan teleportasi barang
ini terinspirasi dari sebuah film berjudul Star Trek dimana pada film tersebut menceritakan
teleportasi manusia dari suatu tempat ke tempat yang lain. Berikut ini adalah gambaran dari
teleportasi barang dengan bantuan laser untuk men-scan barang yang akan dipindahkan :
Gambar 3. Teleportasi Barang dengan Bantuan Laser
Kuantum entanglement merupakan fenomena fisik yang menjelaskan mengenai pasangan
parikel yang saling berinteraksi satu sama lain pada keadaan kuantum yang tidak dapat
dideskripsikan secara independen. Jadi menurut teori mekanika kuantum, setiap atom ataupun
partikel hakikatnya memiliki sebuah pasangan yang pasangannya tersebut belum dapat
ditentukan dimana posisinya. Lebih mudahnya, contoh entanglementdalam kehidupan nyata
misalnya ketika ada sepasang kekasih yang saling mencintai seperti halnya Romeo dan Juliet
yang keduanya menganggap masing- masing dirinya adalah belahan jiwa. Walaupun
pasangan kekasih tersebut tidak saling berada pada ruangan yang sama, karena perasaan cinta,
membuat hati berdebar dan mata mereka pun saling memandang satu sama lain walaupun
mereka tidak berada pada tempat yang sama, seperti halnya ilustrasi pada gambar di bawah
ini yang menyatakan contoh kuantum entanglement pada dunia nyata
Gambar 4. Kuantum Entanglementpada dunia nyata
6
Menurut teori mekanika kuantum, dimana pengukuran sifat- sifat fisik seperti posisi,
momentum, spin, polarisasi, dan lain- lain merupakan partikel entanglement yang saling
berhubungan. Misalkan pasangan partikel yang terdiri dari partikel A dan partikel B. Partikel
A dan partikel B memiliki arah spin yang berlawanan, misalkan partikel A memiliki kuantum
spin ½, maka partikel B memiliki kuantum spin -1/2, karena jumlah kedua partikel tersebut
harus nol (0). Hal ini telah dibuktikan pada eksperimen yang dilakukan John Stewart Bell
(1928-1990). Pada tahun 1964 dalam sebuah paper yang berjudul On the Einstein Podolsky
Rosen paradox, Bell menciptakan formula yang disebut Bell Inequalities yang menjelaskan
mengenai probabilitias seberapa sering spin partikel A dan partikel B hasrus berkorelasi satu
sama lain jika probabilitas normal. Dimana dalam Teori On the Einstein Podolsky Rosen
(EPR) menyatakan bahwa dalam fisika kuantum , partikel tidak memiliki kuantum spin yang
jelas sampai dengan dilakukannya pengukuran, akan tetapi keduanya dalam superposisi
keadaan yang mungkin. Selain itu EPR menyatakan, ketika melakukan pengukuran spin
partikel A dan kita tahu nilainya, maka kita akan mendapatkan pengukuran nilai spin partikel
B. Konsep ini didukung juga dalam eksperimen yang dilakukan oleh Erwin Schrodinger
pada tahun 1935 yang dikenal dengan Schrödinger's Cat. Dalam eksperimen tersebut, kucing
ditaruh di dalam kotak yang terdapat zat beracun dan Geiger counter (pendeteksi radiasi).
Menurut teori Schrödinger's Cat, kucing tersebut berada dalam 2 keadaan yaitu dalam
keadaan mati dan tidak mati. Kucing mati ketika terjadi peluruhan pada atom sehingga
kucing terbunuh karena zat berbahaya tersebut, dan kondisi kucing tidak mati (masih hidup)
ketika tidak terjadi peluruhan pada atom sehingga tidak ada gas beracun yang dihirup oleh si
kucing.
Gambar 5. Schrödinger's Cat
Teori- teori yang telah disebutkan di atas beserta eksperimen pendukungnya menyatakan
bahwa setiap atom/ partikel pasti memiliki sebuah pasangan, dimana pasangan dari atom
tersebut memiliki sifat yang berlawanan dengan sifat atom aslinya. Misalkan sebuah atom A
pasti dia memiliki pasangan atomnya yang memiliki sifat yang berbeda dengannya yang
disebut anti atom A dan anti atom A ini tidak terlihat dan posisinya tidak diketahui. Konsep
pengiriman barang dengan cara teleportasi ini adalah dengan memberikan kode- kode
informasi dari barang yang akan kita teleportasikan dengan cara menyearahkan spin semua
partikel atom penyusun barang tersebut lalu menentukan koordinat stasiun barang yang akan
kita pindahkan sebagai letak dari pasangan anti atom penyusun barang dimana anti atom
penyusun barang ini tidak terlihat oleh manusia. Setelah barang berhasil dipindahkan pada
stasiun tujuan, maka anti atom penyusun barang akan menggantikan barang, dan atom- atom
7
penyusun barang pada stasiun awal tadi akan digantikan menjadi anti atom barang yang tidak
nampak. Jadi teleportasi barang ini intinya adalah dengan menentukan koordinat informasi
dari barang yang akan kita pindahkan sebagai tempat anti barang, lalu setelah itu anti barang
yang awalnya tidak terlihat tadi akan digantikan oleh barang yang nampak, dan barang yang
yang awalnya terlihat akan digantikan oleh anti barang yang tidak terlihat. Ketika barang
dapat dipindahkan secara cepat dari satu tempat ke tempat yang lain secara teleportasi maka
akan sangat meningkatkan efisiensi dalam berbagai aspek kehidupan khususnya efisiensi
waktu dan energi.
Konsep Stasiun Pengiriman Barang
Sebuah barang memiliki trilyunan atom penyusunnya dimana atom- atom tersebut
memiliki pasangannya masing- masing. Dari prinsip di atas, dengan cara teleportasi kita
dapat memindahkan barang secara cepat dari satu tempat (stasiun satu) ke tempat yang lain
(stasiun dua). Pengiriman barang tersebut dengan cara membawa barang pada suatu stasiun
tertentu. Di stasiun tadi, terdapat operator yang bertugas untuk mengoperasikan komputer
selama transaksi pemindahan barang. Operator tersebut memasukan data identitas pengirim
dan identitas data si penerima barang yang akan dikirim, serta mengoperasikan data terkait
stasiun mana yang dipilih sebagai tempat pengiriman barang. Dalam komputer tersebut
terdapat pengkodean secara komputatif untuk menentukan IP Address dari barang yang akan
dikirim. IP Address disini sebagai identitas dari barang yang akan dikirim. Lalu menentukan
juga alamat stasiun yang akan dituju untuk mengirim barang tersebut. Masing- masing
stasiun tempat mengirim dan menerima barang antara satu tempat dengan tempat lain harus
berbeda. Dimana dari alamat stasiun itu ditentukan pula pengkodean untuk menentuan posisi,
koordinat, dan letak barang yang akan dikirim setelah sampai di stasiun penerima. Stasiun
penerima ini terdapat di setiap rumah yang ada di dunia. Seperti konsep kotak pos yang
berada di depan rumah. Sehingga konsep pengiriman barang dengan kuantum state dapat
dianalogikan sebagai tukang pos yang mengantarkan surat di tiap kotak pos rumah masing-
masing. Konsep pengiriman barang ini dikembangkan dari teori Gaussian Operation yang
memiliki beberapa parameter sebagai operasi kuantum teleportasi yang terdiri dari beam
splitter, displacement (perpindahan), perubahan fasa, dan squeezing atau tindihan. (Lloyd &
Braunstein, PRL82, 1784 (1999)). Posisi tindihan ini digunakan untuk menentukan letak
entanglement- nya. Untuk mentransfer barang tersebut menggunakan prinsip yang
dikembangkan dari Algoritma Shor , dimana dalam algoritma ini menentukan nilai bilangan
qubit (quantum bit). Jadi dalam pengkodean pengiriman barang tidak lagi menggunakan
algoritma bilangan biner yang hanya terdiri dari nilai 1 dan 0, akan tetapi menggunakan
bilangan qubit. Dalam pengiriman data, Algoritma Shor ini secara teori lebih cepat
dibandingkan dengan algoritma klasik yang lain. Hal ini dikarenakan pada algoritma Shor
menggunakan kuantum transformasi Fourier, model eksponensial, dan kuadrat berulang.
Selain itu dalam algoritma shor, setiap qubit dikodekan dalam 9 qubit. Berikut adalah
algoritma Shor dalam pengkodean bilangan qubit-nya
11100011100011100022
11
11100011100011100022
10
8
Selain itu juga menggunakan algoritma Steane dalam transfer barang secara teleportase.
Algoritma Steane ini menggunakan matrik dalam operhitungan matematinya, dimana
• Basis 1adalah |0 , |1
o Yang disebut basis F, atau basis “flip”
• Basis 2 adalah |0 + |1 , |0 - |1
o Yang disebut basis P, atau basis “phase”
Berikut ini adalah gambaran konsep sederhana pemindahan barang dengan teleportasi secara
langung dari stasiun 1 ke stasiun 2.
Gambar 6. Konsep Pemindahan Barang dengan Stasiun
Energi untuk Teleportasi Pemindahan Barang
Setelah IP Address sebagai identitas dari barang dan juga alamat stasiun barang yang
dituju sudah ditentukan dengan pengkodean menggunakan algoritma Shor dan Steane,
langkah selanjutnya adalah menyinari barang tersebut menggunakan laser. Laser yang
digunakan adalah laser pulsa dan juga laser semacam X- ray yang berfungsi sebagai scanner
sampai tingkat atom penyusun barang tersebut. Ketika laser ditembakkan ke barang yang
hendak diteleportasikan, pertama diperoleh informasi data letak posisi masing- masing atom
dengan cara men- scan barang tersebut. Setelah data scanner barang diterima oleh komputer
lalu laser yang masih menyinari barang tersebut menjepit barang sehingga barang
dikondisikan dalam keadaan yang sangat dingin. Dalam kondisi yang dingin ini, arah spin
masing- masing atom dalam barang tersebut diatur supaya arah spinnya menjadi sama. Ketika
semua arah spin pada barang tersebut telah sama, ini berarti kita meberi perlakuan khusus/
gangguan pada satu kesatuan atom pada barang yang akan dikirim, dan secara langsung
perlakuan ini akan mempengaruhi juga kondisi satu kesatuan atom masing- masing pasangan
atom dari barang yang akan diteleportasikan tadi. Dengan cara memberikan kode- kode
khusus, maka setelah barang disinari laser, maka barang tersebut akan berpindah secara
langsung menuju stasiun tempat tujuan barang yang diteleportasikan.
Telah ada penelitian yang dilakukan oleh Kimble dan Mabuchimengenai prinsip
penyinaran menggunakan laser pulsa untuk teleportasi dengan prinsip entanglement. Dimana
dalam penelitian tersebut telah berhasil memindahkan atom yang diberi gangguan dengan
tembakan laser pulsa, dan secara langsung atom tersebut berpindah sejauh 1 m dari posisi
semula. Berikut adalah gambaran penyinaran laser dari penelitian tersebut
Stasiun di
masing-masing
rumah atau
kantor.
9
Gambar 7. Penyinaran Laser Penelitian
Prosedur Setelah Barang Dipindahkan secara Teleportasi
Setelah barang berpindah berdasarkan prinsip entanglement seperti yang telah dijelaskan
di atas, barang tersebut dipindahkan padastasiun yang sudah berada di tiap masing-masing
rumah atau kantor. Jadi konsep stasiun ini seperti kotak pos yang berada di tiap-tiap rumah,
sehingga penerima barang dapat dengan mudah menerima barang tersebut.
Pengembangan dan Keberlanjutan
Teleportasi yang digunakan sebagai transportasi dan media pemindahan barang ini akan
sangat membutuhkan sumber daya yang besar, baik secara finansial, teknis pelaksanaan, dan
juga perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi khusunya mengenai teori mekanika
kuantum terkait prinsip entanglement. Namun optimisme muncul mengingat perkembangan
teknologi dan daya cipta manusia yang semakin luar biasa dari waktu ke waktu. Beberapa
eksperimen telah dilakukan untuk membuktikan fenomena teleportasi yang sekarang ini
rasanya masih menjadi sesuatu yang tabu dan terlihat seperti magic serta mustahil untuk
direalisasikan. Akan tetapi semua ini tidak ada yang tidak mungkin untuk beberapa waktu ke
depan. Beberapa teknologi yang mendukung terwujudnya teleportasi sebagai transportasi
masa depan antara lain :
a. Perkembangan ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan teori mekanika kuantum
khusunya yang membahas prinsip entanglement, seperti halnya eksperimen yang telah
dilakukan oleh Kimble dan Mabuchi berdasarkan Teori On the Einstein Podolsky Rosen
(EPR) yang dalam eksperimennya berhasil memindahkan atom secara teleportasi sampai
jarak satu meter.
b. Teori Schrödinger's cat yang menunjukkan bahwa ada 2 kondisi yang terjadi pada kucing
yang dimasukkan pada sebuah kotak, dimana kondisi tersebut adalah kondisi kucing itu
mati dan kondisi kucing tersebut masih hidup. Dua kondisi yang terjadi pada kucing ini
mendukung teori entanglement dimana setiap partikel memilik satu pasangannya.
c. Adanya laser LCLS yang dikembangkan dari kristalografi sinar X konvensional dimana
perbedaannya terletak pada pulsa sinar-X yang digunakan. LCLS menggunakan
kristalografi femtosekon (10-15
s) dan pencitraan split-second. Laser sinar-X dengan
10
panjang gelombang yang sangat pendek dan berintensitas tinggi yang mampu men- scan
sampai tingkat molekul. Teknik ini membuat para ilmuwan dapat meneliti struktur
protein dengan ukuran yang lebih kecil namun memiliki resolusi tinggi. Diharapkan dari
perkembangan laser LCLS ini natinya akan ditemukan laser yang mampu men- scan
sampai ke tingkat atomik.
Milestones (Tahapan Rencana)
Pada jangka pendek (2015-2020), studi mengenai prinsip entanglement sudah
berkembang tidak lagi entanglement untuk skala atomik akan tetapi sudah berkembang untuk
skala molekul dan benda utuh. Serta studi mengenai perkembangan laser yang mampu men-
scan benda tiga dimensi sampai tingkat skala atomik.
Selama 5 tahun berikutnya, (2020-2030), laser yang mampu menscan benda 3D
sampai tingkat skala atomik ini yang awalnya bentuk laser sangat panjang dalam beberapa
meter (seperti laser LCLS yang dikembangkan oleh tim riset dari SLAC National
Acceleration dari Departemen EnergiAmerika Serikat), laser ini diubah dalam bentuk skala
ruang.
Pada jangka panjang (2030-2040), stasiun- stasiun tempat teleportasi barang sudah
mulai dibangun pada setiap wilayah- wilayah strategis dan yang mempunyai mobilitas tinggi
di berbagai negara. Bersamaaan dengan pembangunan stasiun yang berada di perumahan dan
perkantoran di wilayah kota metropolitan.
Pada jangka panjang (2040-2060), pengembangan pembangunan stasiun- stasiun tempat
teleportasi barang sudah menjangkau ke berbagai wilayah dan setiap rumah maupun
perkantoran memiliki stasiun penerimaan barang.
Menjelang akhir 2065, pengiriman barang dalam skala besar sudah mampu dilakukan
mengingat pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang telah berkembang
pesat.Selain itu diharapkan juga teleportasi ini tidah hanya untuk barang akan tetapi
teleportasi untuk memindahkan manusia juga.
Pihak yang Dapat Mengimplementasikan Teleportasi Barang
Agar teleportasi barang inidapat terealisasi, maka pihak-pihak yang dapat membantu agar
dapat terimplementasikan antara lain:
Engineer
Peran dari seorang engineer dalam mewujudkan teleportasibarang inisangat penting.
Peran pertama dari seorang engineer adalah mentransformasikan teknologi terkait mekanika
kuantum dengan prinsipentanglement untuk teleportasi barang.
Peran kedua dari seorang engineer adalah mengembangkan teknologi laser untuk scanner
barang 3D sampai tingkat skala atomik.
Peran ketiga engineer adalah mengembangkan algoritma Shor dan algoritma Steane serta
aplikasi dari kedua algoritma tersebut guna pemindahan barang secara sempurna.
Programmer
Peran dari seorang programmer adalah (1) merancang software untuk memberikan kode
pada barang yang akan diteleportasikan, (2) merancang program untuk menentukan koordinat
alamat asal barang dan alamat tujuan barang yang akan diteleportasikan, (3) merancang
11
sebuah data base untuk merecord data letak, posisi, dan koordinat dari stasiun- stasiun tempat
teleportasi barang.
Kontraktor
Kontraktor merupakan pihak yang berperan dalam mewujudkan pembangunan dari
stasiun- stasiun teleportasi barang ini. Beberapa perusahaan rekayasa teknologi dan informasi
diharapkan dapat saling bekerjasama guna mewujudkan mega proyek ini.
Pemerintah
Pemerintah di masing- masing negara yang akan mewujudkan proyek teleportasi barang
ini diharapkan dapat mendukung jalannya pembangunan stasiun- stasiun teleportasi di
wilayah- wilayah strategis dengan mobilitas yang tinggi yang dipilih sebagai stasiun tempat
teleportasi barang. Pemerintah diharapkan turut serta mengawasi keamanan pembangunan
proyek ini mengingat teknologi yang digunakan sangat rawan disalahgunakan oleh pihak-
pihak tidak bertanggungjawab. Selain iu diperlukan juga bantuan dari Badan Pengawas
Perdagangan, Perhubungan, dan juga Kementerian Komunikasi dan Informatika guna
melakukan pemantauan terhadap segala aktivitas yang berkaitan dengan pembangunan
stasiun- stasiun teleportasi barang.
Lembaga- Lembaga Khusus Dunia
Lembaga- lembaga khusus di dunia misalkan seperti lembaga- lembaga di bawah
Perserikatan Bangsa- Bangsa (PBB) diharapkan dapat saling bekerjasama guna pembangunan
stasiun- stasiun teleportasi barang di setiap negara di dunia. Diharapkan juga bantuan dari
lembaga- lembaga khusus seperti halnya Uni Telekomunikasi Internasional untuk membuat
data base penentuan letak koordinat dari semua stasiun teleportasi barang sebagai pusat
informasi data letak koordinat dari stasiun- stasiun yang akan dibangun.
Masyarakat
Masyarakat merupakan konsumen yang akan menikmati teknologi teleportasi pengiriman
barang ini. Masyarakat diharapkan turut serta mendukung pembangunan teleportasi barang
ini.
12
KESIMPULAN
Konsep Teleportation
Ruang lingkup proyek teleportasi barang ini sangat besar karena menjangkau kawasan-
kawasan di setiap negara di dunia. Peruntukannya sebagai solusi jangka menengah dan
jangka panjang mengingat teknologi mekanika kuantum untuk teleportasi dengan prinsip
entanglement masih sedang dalam perkembangan. Konsep teleportasi ini terlihat seperti
magic, akan tetapi melihat perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sekarang ini,
konsep teleportasi barang ini akan terwujud di masa mendatang.
Langkah-Langkah Strategis Implementasi Gagasan
Agar gagasan mengenai teleportasi barang ini data terwujud dengan baik, maka
dibutuhkan kerjasama dari berbagai pihak. Mulai dari peran serta engineer untuk
mengembangkan ilmu pengetahuan terkait mekanika kuantum mengenai konsep
entanglement untuk teleportasi barang, kerjasama pakar- pakar engineer di bidang fotonika
untuk mengembangkan laser sebagai scanner barang 3D sampai ke tingkat skala atomik dan
juga laser pulsa untuk mensearahkan spin dari atom- atom penyusun barang yang akan
diteleportasikan sehingga memudahkan proses rekontruksi barang yang diteleportasikan.
Selain itu dibutuhkan peran dari programmer dan ahli telekomunikasi untuk membuat
program yang bisa mengkodekan dan mengenkripsi barang yang akan diteleportasikan, serta
membuat data base program untuk menentukan letak koordinat dari stasiun- stasiun
teleportasi barang di wilayah- wilayah strategis dengan mobilitas yang tinggi.
Prediksi keberhasilan Gagasan Teleportation Barang
Rencana pembangunan stasiun- stasiun untuk teleportasi barang dengan prinsip
entanglement ini diharapkan dapat menjadi solusi masalah mobilitas aktivitas pertukaran
barang yang tinggi, sehingga bisa meningkatkan efisiensi penerimaan barang secara cepat
dari satu tempat ke tempat lain secara teleportasi. Konsep teleportasi barang ini diharapkan
juga dapat mengurangi masalah kecelakaan dalam transportasi pengiriman barang yang
selama ini sering terjadi. Selain itu, dengan terwujudnya gagasan ini akan mengurangi
penggunaan energi khususnya energi untuk bahan bakar dari alat transportasi yang digunakan
untuk pengiriman barang seperti sekarang ini. Karena pada teleportasi, hanya cukup
menggunakan laser sebagai energi untuk memindahkan barang dengan prinsip entanglement.
13
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2011. Tangled Up in Teleportation. Diperoleh 23 Maret 2014, dari
http://www.pbslearningmedia.org/resource/nvfc.sci.physics.quantum/tangled-up-in-
teleportation/
Goldberg, Dr. Bruce. 2013. What is Teleportation. Diperoleh 22 Maret, dari
https://www.drbrucegoldberg.com/Teleportation2.htm
HS, Gun. 2011. Dalam Dunia Kuantum, Berlian berkomunikasi Satu Sama Lain. Diperoleh
23 Maret 2014, dari http://www.faktailmiah.com/2011/12/02/dalam-dunia-kuantum-
berlian-berkomunikasi-satu-sama-lain.html
Moskowitz, Clara. 2013. Quantum Entenglement Record Broken By Physicists Wielding
Pump Laser. Diperoleh 23 Maret 2014, dari
http://www.huffingtonpost.com/2013/06/07/quantum-entanglement-record-most-
particles-detected_n_3401750.html
S. Bell. John. 1964. On The Einstein Podolsky Rosen Paradox. Diperoleh 23 Maret 2014, dari
http://physics.about.com/gi/o.htm?zi=1/XJ&zTi=1&sdn=physics&cdn=education&tm=6
84&f=00&su=p284.13.342.ip_&tt=12&bt=8&bts=8&zu
Simon, Christoph. Bouwmeester, Dik. 2003. Theory of an Entenglement Laser. Diperoleh 23
Maret 2014, dari http://arxiv.org/abs/quant-ph/0302023
Y.C.Eldar, Quantum Signal Processing, Ph.D dissertation, Mass. Inst Techno,
Dec.2001Zimmerman J. Andrew. 2013. What is Bell’s Theorem. Diperoleh 23 Maret
2014, dari http://physics.about.com/od/quantuminterpretations/f/bellstheorem.htm
Zimmerman J. Andrew. 2013. EPR Paradox. Diperoleh 22 Maret 2014, dari
http://physics.about.com/od/physicsetoh/g/EPRparadox.htm
Zimmerman J. Andrew. 2013. What is Schrodinger’s Cat. Diperoleh 23 Maret 2014, dari
http://physics.about.com/od/quantumphysics/f/schroedcat.htm
Zimmerman J. Andrew. 2013. What is Quantum Entanglement. Diperoleh 22 Maret 2014,
dari http://physics.about.com/od/quantumphysics/f/QuantumEntanglement.htm
14
LAMPIRAN-LAMPIRAN
i. Biodata Ketua dan Anggota
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Nihlatul Falasifah
2 Jenis Kelamin Perempuan
3 Program Studi S1 Teknik Fisika
4 NRP 24 11 100 032
5 Tempat dan Tanggal Lahir Rembang, 27 Juli 1993
6 E-mail [email protected]
7 Nomor Telepon/HP 085640764761
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SDN Sale 2 MTs Negeri Sale MAN 2 Kudus
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk
Lulus
1999-2005 2005- 2008 2008- 2011
C. Pemakalah Seminar Ilmiah
No Nama Pertemuan Ilmiah /Seminar Judul Artikel
Ilmiah
Waktu dan Tempat
1
2
3
D. Penghargaan dalam 10 tahun terakhir
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan Tahun
1 Lomba Karya Tulis Ilmiah Universitas Muhammadiyah
Solo
2011
2
3
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat
dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan
dalam pengajuan Hibah Program Kreativitas Mahasiswa Gagasan Tertulis.
Surabaya, 24 Maret 2014
Pengusul,
(Nihlatul Falasifah)
15
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Muhammad Yudha Yudhistira
2 Jenis Kelamin Laki-Laki
3 Program Studi S1 Teknik Fisika
4 NRP 24 11 100 061
5 Tempat dan Tanggal Lahir Lumajang, 2 Mei 1993
6 E-mail [email protected]
7 Nomor Telepon/HP 085733467750
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SDN Sumberejo 1 SMPN 1 Lumajang SMAN 2 Lumajang
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk
Lulus
1999-2005 2005- 2008 2008- 2011
C. Pemakalah Seminar Ilmiah
No Nama Pertemuan Ilmiah /Seminar Judul Artikel
Ilmiah
Waktu dan Tempat
1
2
3
D. Penghargaan dalam 10 tahun terakhir
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan Tahun
1 PKM-T didanai Dikti 2013
2
3
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat
dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan
dalam pengajuan Hibah Program Kreativitas Mahasiswa Gagasan Tertulis.
Surabaya, 24 Maret 2014
Pengusul,
(Muhammad Yudha Y)
16
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Ainun Nadiroh
2 Jenis Kelamin Perempuan
3 Program Studi S1 Teknik Fisika
4 NRP 24 12 100 063
5 Tempat dan Tanggal Lahir Jember, 14 Juli 1994
6 E-mail [email protected]
7 Nomor Telepon/HP 083830045635
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SDN Tanggul
Kulon V
MTsN II Jember MAN 1 Jember
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk
Lulus
2000-2006 2006-2009 2009-2012
C. Pemakalah Seminar Ilmiah
No Nama Pertemuan Ilmiah /Seminar Judul Artikel
Ilmiah
Waktu dan Tempat
1
2
3
D. Penghargaan dalam 10 tahun terakhir
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan Tahun
1
2
3
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat
dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan
dalam pengajuan Hibah Program Kreativitas Mahasiswa Gagasan Tertulis.
Surabaya, 24 Maret 2014
Pengusul,
(Ainun Nadiroh)
17
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Muhammad Qomaruz Zaman
2 Jenis Kelamin Laki-laki
3 Program Studi S1 Teknik Fisika
4 NRP 24 12 100 087
5 Tempat dan Tanggal Lahir Gresik, 31 Maret 1994
6 E-mail [email protected]
7 Nomor Telepon/HP 085645109518
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi M.I Al - Ma’arif
Sukomulyo
SMPN 2 Gresik SMAN 1 Gresik
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk
Lulus
2000-2006 2006-2009 2009-2012
C. Pemakalah Seminar Ilmiah
No Nama Pertemuan Ilmiah /Seminar Judul Artikel
Ilmiah
Waktu dan Tempat
1
2
3
D. Penghargaan dalam 10 tahun terakhir
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan Tahun
1
2
3
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat
dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan
dalam pengajuan Hibah Program Kreativitas Mahasiswa Gagasan Tertulis.
Surabaya, 24 Maret 2014
Pengusul,
(Muhammad Qomaruz Zaman)
18
LAMPIRAN
Gambar 1. Desain Stasiun Teleportasi Barang
Gambar 2. Proses Scanning Barang di Stasiun 1
19
Gambar 3. Proses Scanning Barang melalui Pemrograman Komputer di Stasiun 1
Gambar 4. Proses Pengiriman Barang ke Tempat Tujuan melalu Pemrograman
Komputer di Stasiun 1
Gambar 5. Proses Penerimaan Barang yang diteleportasikan di Stasiun 2