Seiring berjalannya waktu, teknologi dalam berbagai bidang di dunia ini menjadi semakin canggih, baik itu berupa alat elektronik, AI, hingga fotografi. Misalnya, kini ada kamera quantum untuk menghasilkan gambar berkualitas tinggi.
Bahkan, ada sebuah penelitian yang mengatakan kamera ini dapat memotret objek yang “tidak terlihat”. Mari kita kulik informasi lengkapnya di bawah ini!
Informasi Sekilas Tentang Kamera Quantum
Sumber cahaya biasa atau klasik memancarkan aliran foton individu secara acak dan tersebar di seluruh tempat. Kita bisa melihat gambar dari cahaya tersebut menggunakan bantuan kamera. Sementara itu, sumber cahaya kuantum memancarkan foton yang selalu berpasangan satu sama lain.
Korelasi antara foton ini, kita bisa membuat sistem pencitraan yang lebih baik karena pasangan foton ini lebih mudah dibedakan dari bising atau noise daripada cahaya klasik.
Namun, sampai sekarang, teknologi untuk mengukur dan menghubungkan kedua foton ini masih menjadi tantangan tersendiri sehingga membuat sistemnya menjadi lebih kompleks.
Kamera quantum adalah teknologi fotografi untuk pengambilan gambar dari objek yang biasanya tidak terlihat dengan menggunakan fenomena fisika kuantum. Secara sederhana, kamera ini adalah perangkat untuk memotret objek menggunakan cahaya yang dihasilkan oleh partikel subatomik.
Kamera ini didasarkan pada prinsip mekanika kuantum yang menjelaskan perilaku partikel subatomik seperti elektron, foton, dan proton.
Prinsip tersebut menunjukkan bahwa partikel subatomik memiliki sifat yang bisa diukur dalam bentuk gelombang dan partikel sehingga memungkinkan pengambilan gambar dengan keakuratan tinggi.
Kamera Quantum Memotret Objek “Tidak Terlihat”
Para peneliti AS telah menunjukkan bahwa kamera digital normal bisa mengambil bidikan objek yang tidak terlihat langsung oleh lensanya. Adapun teknik “ghost imaging” yang mampu membantu satelit untuk mengambil foto melalui awan atau asap.
Ghost imaging bekerja, seperti mengambil foto flash-lit dari suatu objek menggunakan kamera normal. Hasilnya, gambar terbentuk dari foton yang keluar dari flash, memantul dari suatu objek dan masuk ke dalam lensa. Teknik baru ini juga menggunakan sumber cahaya untuk menerangi suatu objek.
Namun, bayangannya tidak terbentuk dari cahaya yang mengenai objek dan memantul kembali melainkan kamera mengumpulan foton tidak mengenai objek dan memasangkannya melalui efek kuantum bersama yang melakukannya.
Di dalam percobaan Shih, seorang prajurit mainan ditempatkan 45 sentimeter dari sumber cahaya yang dibagi menjadi dua balok. Satu diarahkan ke mainan dan satu yang lainnya ke kamera digital. Sebuah detektor foton ditempatkan di dekat tentara dan itu hanya mampu merekam ketika foton memantul.
Cara Kerja Kamera Quantum
Quantum kamera bekerja dengan memanfaatkan fenomena yang disebut dengan efek fotoelektrik. Efek ini terjadi ketika foton (partikel cahaya) bertabrakan dengan elektron dalam suatu bahan.
Ketika ini terjadi, elektron bisa melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi dan memancarkan foton baru sebagai hasilnya. Kamera jenis quantum menggunakan teknologi ini untuk menghasilkan gambar dengan memancarkan partikel foton ke objek yang akan difoto.
Foton-foton inilah yang kemudian dipantulkan kembali ke kamera dan diukur untuk membentuk gambar.
Kelebihan dan Kekurangan Kamera Quantum
Menjadi jenis kamera yang menggunakan sumber cahaya kuantum untuk menghasilkan gambar. Kamera ini memiliki kemampuan yang lebih baik dalam menghasilkan gambar dengan kejernihan dan sensitivitas lebih tinggi daripada kamera konvensional yang menggunakan sumber cahaya klasik.
Salah satu keuntungan dari kamera ini adalah kemampuannya untuk memotret objek yang biasanya tidak terlihat dengan menggunakan teknologi fotografi konvensional. Objek yang dimaksud termasuk benda terlalu kecil untuk terlihat dengan mata manusia atau bahkan dengan mikroskop konvensional.
Contohnya, kamera ini bisa digunakan untuk memotret struktur molekul dan bahkan aktivitas seluler pada tingkat yang sangat kecil. Selain itu, kamera juga bisa digunakan untuk memotret benda-benda yang tidak bisa terlihat dengan cahaya biasa, seperti gas, radiasi, dan medan magnet.
Namun, kekurangan dari quantum camera adalah harga yang sangat mahal dan kompleksitas pengoperasiannya. Teknologi ini masih dalam tahap pengembangan dan belum tersedia untuk konsumen umum. Jadi, kamera hanya tersedia untuk penelitian ilmiah dan kepentingan militer.
Bisa disimpulkan bahwa kamera quantum adalah teknologi yang menarik dan memiliki potensi besar dalam pengembangan ilmiah maupun teknologi masa depan.
Kemampuannya untuk memotret objek yang biasanya tidak terlihat membuat kamera ini bisa memberikan pemahaman yang lebih dalam tentang dunia di sekitar kita.
Namun, hingga saat ini teknologi kamera quantum masih terbatas pada penggunaan ilmiah dan keamanan serta memerlukan banyak pengembangan sebelum akhirnya bisa diaplikasikan secara luas dalam kehidupan sehari-hari.
Referensi:
Nature.com. 2022. Quantum imaging with a photon counting camera. [Internet]. Terdapat pada: https://www.nature.com/
Newscientist.com. 2008. Quantum camera snaps objects it cannot ‘see’. [Internet]. Terdapat pada: https://www.newscientist.com/
Kompasiana.2023. Kamera Quantum: Mencetak Foto dengan Kualitas Tinggi dari CCD. [Internet]. Terdapat pada: https://www.kompasiana.com/