Jam Atom Lutetium Singapura Pecahkan Rekor Akurasi Dunia

Telset.id – Tim peneliti di National University of Singapore (NUS) berhasil menempatkan satu atom bermuatan lutetium di puncak peringkat jam paling akurat di dunia. Prestasi ini didokumentasikan dalam sebuah makalah yang diterbitkan di jurnal Nature, di mana para peneliti di Centre for Quantum Technologies (CQT) NUS melaporkan dua jam ion lutetium dengan ketidakpastian fraksional terevaluasi sebesar 1,2 × 10⁻¹⁹ dan 1,3 × 10⁻¹⁹, atau yang terendah yang pernah dilaporkan untuk jam atom mana pun.

“Saya yakin bahwa apa yang kita miliki sekarang adalah jam paling akurat di dunia,” kata pemimpin tim Murray Barrett dalam pengumuman NUS. Capaian ini menjadi penting karena menandai lompatan akurasi yang signifikan sekaligus muncul hanya beberapa hari sebelum pertemuan General Conference on Weights and Measures (CGPM) di Versailles, yang akan membahas masa depan definisi detik.

Jika dihitung, angka 1,2 × 10⁻¹⁹ setara dengan kesalahan satu detik dalam sekitar 264 miliar tahun, konsisten dengan laporan bahwa dibutuhkan lebih dari 260 miliar tahun untuk kehilangan satu detik akurasi. Angka ini sekitar 3,7 kali lebih rendah dibandingkan rekor sebelumnya, yakni jam ion kalsium berpendingin nitrogen cair dari Chinese Academy of Sciences di Wuhan yang melaporkan 4,4 × 10⁻¹⁹ pada Februari 2026, dan 4,6 kali lebih rendah dibandingkan jam ion aluminium yang diperkenalkan NIST pada Juli 2025 di angka 5,5 × 10⁻¹⁹.

Mengapa Akurasi Jam Atom Ini Berbeda

Pencapaian ini dinilai dua kali lebih mengesankan mengingat ukuran tim—dan karena itu sumber daya relatif—yang mencatat terobosan tersebut. Hal ini menggarisbawahi seberapa dekat sebuah jam dapat mendekati angka waktu “sebenarnya” dalam hal akurasi. Grup CQT membangun dua jam independen dan membandingkannya selama 200 jam menggunakan correlation spectroscopy, yang membatalkan noise dari laser bersama mereka. Keduanya sepakat dalam kisaran 5,7 × 10⁻¹⁹, yang disebut tim sebagai perbandingan jam paling presisi yang pernah dilakukan.

“Seorang pria dengan dua jam tidak pernah yakin,” kata penulis pertama bersama Kyle Arnold dalam rilis CQT, mengutip pepatah lama untuk berargumen bahwa satu-satunya uji nyata sebuah standar adalah membandingkan jam dan menunjukkan bahwa keduanya mereproduksi satu sama lain. Grup ini telah mengerjakan lutetium selama lebih dari satu dekade dan meyakini bahwa mereka adalah satu-satunya tim yang membangun jam dengan unsur tersebut.

Jam ini juga jauh lebih praktis dibandingkan alternatif paling akurat berikutnya. Jam kalsium Wuhan membutuhkan lingkungan ionnya didinginkan hingga sekitar 80 kelvin dengan nitrogen cair untuk menekan radiasi blackbody. Jam Singapura beroperasi pada suhu ruangan dalam apa yang disebut makalah sebagai “relatif basic linear Paul traps tanpa pelindung magnetik”, menggunakan laser yang tersedia secara komersial. Barrett menyatakan jam tersebut akan mempertahankan performanya di mana pun, dari panas rekor Death Valley hingga dataran tinggi Antartika yang membeku.

Definisi Detik dan Pertaruhan Versailles

Hadiah sesungguhnya adalah definisi detik, yang telah bersandar pada cesium sejak 1967. Jam optik terbaik saat ini mengalahkan realisasi cesium hingga 100 kali, dan tolok ukur lama tersebut telah menjadi penghambat yang banyak pihak ingin gantikan dengan solusi mereka sendiri. General Conference on Weights and Measures, yang menyetujui perubahan SI, akan bertemu di Versailles dari 13 hingga 15 Oktober 2026, dan telah menerbitkan Draft Resolution B yang tidak memilih penerus.

Resolusi tersebut mengakui bahwa “konsensus belum tercapai” mengenai apakah akan menggunakan satu spesies atom atau beberapa, atau yang mana, menandai “ketidakkonsistenan yang mencolok” dalam beberapa perbandingan jam optik, dan meminta proposal pada pertemuan 2030. Penekanan Singapura pada verifikasi berbicara langsung kepada celah tersebut, tetapi lutetium adalah pendatang baru dalam daftar panjang kandidat.

Langkah selanjutnya bagi tim, menurut penulis pertama bersama Michael Lee, adalah “mengambil jam skala laboratorium dan meminiaturnya menjadi sistem yang dapat dipindahkan.” Hal itu penting, karena jam yang dapat bepergian mungkin menjadi cara praktis untuk memeriksanya terhadap laboratorium lain pada tingkat yang sangat mikroskopis. Karena itu, bisa dikatakan bahwa uji terpenting dari rekor Singapura belum terjadi.

Bagi pembaca yang mengikuti perkembangan sains dan teknologi, capaian ini menunjukkan bahwa perlombaan akurasi waktu tidak hanya soal gengsi laboratorium. Penelitian semacam ini kerap menjadi fondasi bagi teknologi masa depan, termasuk sistem navigasi dan pengukuran presisi tinggi yang kelak menyentuh kehidupan sehari-hari. Perkembangan riset di kawasan Asia Tenggara juga terus menjadi sorotan, sebagaimana berbagai inovasi teknologi lain yang kami ulas di kanal Riset Ilmiah.

Dengan pertemuan CGPM yang tinggal menghitung hari, pertanyaan tentang standar waktu global akan menjadi salah satu topik paling dinanti di komunitas metrologi. Sementara itu, tim NUS disebut akan terus mengembangkan jam lutetium mereka dari skala laboratorium menuju sistem yang dapat dipindahkan, langkah yang menurut mereka menjadi kunci untuk menguji rekor akurasi ini di dunia nyata.