Versi aslinya dari cerita ini muncul di Majalah Kuanta.
Jika ada satu hukum fisika yang tampaknya mudah dipahami, itu adalah hukum kedua termodinamika: Panas mengalir secara spontan dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin. Tapi sekarang, dengan lembut dan santai, Alexssandre de Oliveira Jr. baru saja menunjukkan kepadaku bahwa aku tidak benar-benar memahaminya sama sekali.
Ambillah secangkir kopi panas dan sebotol susu dingin ini, kata fisikawan Brasil itu ketika kami duduk di sebuah kafe di Kopenhagen. Jika kedua benda tersebut bersentuhan maka panas akan mengalir dari benda panas ke benda dingin, seperti yang pertama kali dinyatakan secara resmi oleh ilmuwan Jerman Rudolf Clausius pada tahun 1850. Namun, dalam beberapa kasus, de Oliveira menjelaskan, fisikawan telah mempelajari bahwa hukum mekanika kuantum dapat menggerakkan aliran panas dengan cara sebaliknya: dari dingin ke panas.
Ini tidak berarti bahwa undang-undang kedua gagal, tambahnya ketika kopinya sudah dingin. Hanya saja ungkapan Clausius merupakan “batas klasik” dari formulasi lebih lengkap yang dituntut oleh fisika kuantum.
Fisikawan mulai memahami seluk-beluk situasi ini lebih dari dua dekade yang lalu dan sejak itu terus mengeksplorasi versi mekanika kuantum dari hukum kedua. Kini, de Oliveira, peneliti postdoctoral di Technical University of Denmark, dan rekannya telah menunjukkan bahwa jenis “aliran panas anomali” yang diaktifkan pada skala kuantum dapat digunakan dengan mudah dan cerdik.
Mereka mengatakan bahwa hal ini dapat berfungsi sebagai metode yang mudah untuk mendeteksi “kuantum”—dengan merasakan, misalnya, bahwa sebuah objek berada dalam “superposisi” kuantum dari beberapa keadaan yang mungkin dapat diamati, atau bahwa dua objek tersebut terjerat, dengan keadaan yang saling bergantung—tanpa menghancurkan fenomena kuantum yang rumit tersebut. Alat diagnostik semacam itu dapat digunakan untuk memastikan bahwa komputer kuantum benar-benar menggunakan sumber daya kuantum untuk melakukan penghitungan. Bahkan mungkin membantu untuk merasakan aspek kuantum dari gaya gravitasi, salah satu tujuan utama fisika modern. Yang diperlukan, kata para peneliti, hanyalah menghubungkan sistem kuantum ke sistem kedua yang dapat menyimpan informasi tentangnya, dan ke heat sink: sebuah benda yang mampu menyerap banyak energi. Dengan pengaturan ini, Kamu dapat meningkatkan perpindahan panas ke unit pendingin, melebihi apa yang diizinkan secara klasik. Cukup dengan mengukur seberapa panas wastafel tersebut, Kamu kemudian dapat mendeteksi keberadaan superposisi atau keterjeratan dalam sistem kuantum.
