Fisika | TIK

Post on 28-Nov-2014

965 views 1 download

description

Fisika dan relasinya dengan Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK)

Transcript of Fisika | TIK

Fisika | Teknologi Informasi dan Komunikasi

Sparisoma Viridi*

KK Fisika Nuklir dan BiofisikaInstitut Teknologi Bandung, Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia*dudung@gmail.com

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012) 1Campus Center Timur ITB

Bandung, 6-7 Desember 2012

Outline

• Istilah-istilah• Fisika TIK– Komunikasi dan telekomunikasi– Informasi

• Fisika TIK– Inspirasi

• Jadi?

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 2

Istilah-istilah

• Teknologi adalah penerapan sains secara praktis untuk keperlulan industri atau komersial (Collins English Dictionary, 2009)

• Telekomunikasi adalah pertukaran informasi melampau suatu jarak berarti yang dilakukan secara elektronik (TechTarget, 2007)

• Informasi adalah Kumpulan fakta yang dapat digunakan untuk membuat kesimpulan (AudioEnglish.net, @2012)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 3

Istilah-istilah (cont.)

• Jadi apakah Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK) itu?

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 4

Istilah-istilah (cont.)

• Istilah TIK menekankan pada peran komunika-si yang tersatukan dan integrasi telekomunika-si (telepon kabel ataupun nirkabel), komputer, serta komponen lain yang dibutuhkan seperti piranti lunak, piranti keras, perangkat penyim-panan, dan sistem audio-visual, yang membu-at pengguna dapat mengakses, menyimpan, mengirimkan, dan memanipulasi informasi (Wikipedia, 2012)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 5

Istilah-istilah (cont.)

• Fisika adalah studi ilmiah mengenai materi, energi, ruang, dan waktu serta hubungan-hubungannya (American Heritage Science Dictionary, 2005)

• Konsep-konsep fisika: dinamika, fluida, gelombang, listrik-magnet, osilasi, hukum kekekalan energi, optik, fisika kuantum (dalam fisika material), dan lain-lain

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 6

Istilah-istilah (cont.)

• Fisika | Teknologi Informasi dan Komunikasi

| dapat berarti:

• Fisika Teknologi Informasi dan Komunikasi

• Fisika Teknologi Informasi dan Komunikasi

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 7

FISIKA TIK | K&TKomunikasi dan telekomunikasi

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 8

Fisika TIK | K&T

• Mengirimkan informasi lewat suara melalui tali

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 9

http://www.imagesource.com/Doc/IS0/Media/TR4_WATERMARKED/5/3/4/b/IS098Z4H4.jpg

http://heidicohen.com/wp-content/uploads/tin-can-telephone-300x225.png

Fisika TIK | K&T (cont.)

• Mengirimkan informasi melalui suara secara langsung

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 10

http://www.colourbox.com/preview/2650417-644809-3d-small-people-with-a-megaphone-in-a-hand.jpg

http://ec.comps.canstockphoto.com/can-stock-photo_csp4260042.jpg

Fisika TIK | K&T (cont.)

• Mengirimkan informasi melalui cahaya (lebih jauh jangkauannya dari suara

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 11

http://media.heliohosted.com/plugins/Clipart/ClipartStock1/fire%20tower.png

• Cahaya api lebih terlihat saat malam, walau-pun demikian tetap ada batas jarak pandang

Fisika TIK | K&T (cont.)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 12

Fisika TIK | K&T (cont.)

• Tidak secara langsung(ada waktu tunda): surat

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 13

http://www.legendsofamerica.com/photos-oldwest/PonyExpressMap.jpg

http://www.transamericanelectricbiketour.com/wp-content/uploads/2012/06/How-you-recruit-a-horseman.jpg

Fisika TIK | K&T (cont.)

• Atau lewatudara

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 14

http://collectingtokens.files.wordpress.com/2007/08/pigeon_messengers_engraving.jpg

Fisika TIK | K&T (cont.)

• Mengirimkan informasi lewat sinyal listrik melalui kawat: telegraph (informasi dalam rangkaian 0 dan 1)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 15

http://etc.usf.edu/clipart/35700/35743/telegraph_35743_lg.gif

http://photo2.si.edu/infoage/teleg.gif

• Infomasi suara lewat sinyal listrik pada kabel: telefon

Fisika TIK | K&T (cont.)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 16

http://techtips.salon.com/DM-Resize/photos.demandstudios.com/getty/article/152/131/89696479.jpg?w=600&h=600&keep_ratio=1

http://www.nowlebanon.com/ContentPictures/Telephone-wire420-02409100917.jpg

Fisika TIK | K&T (cont.)

• Tidak hanya suara tetapi juga data (teks, gam-bar, film, suara terekam): komputer + modem

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 17

http://www.tahirmehmood.com/wp-content/uploads/2011/01/dslsetup.png

Fisika TIK | K&T (cont.)

• Wireless telephone:handphone

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 18

http://t1.ftcdn.net/jpg/00/21/12/96/400_F_21129693_CxagwYd6ma7GUvQ6JcmtvRHdkTQj7JyA.jpg

Fisika TIK | K&T (cont.)

• Mempercepat pengiriman informasi: cahaya dalam serat optik (pemantulan total internal)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 19

http://1.bp.blogspot.com/_u1JniawTeJ4/TM6WwZJRidI/AAAAAAAAAF4/x3Yk0Sh6aDk/s1600/optic-fiber.jpg

http://www.physics.uiowa.edu/~umallik/adventure/fiber_optics/fiber-optic-transmission.gif

Fisika TIK | K&T (cont.)

• Laju informasi (http://www.jmfiberoptics.com /Links/FOInfo/intro.htm):– Jaringan kawat tembaga: 1.54 Mbps– Jaringan serta optik: 10 Gbps

• Pada kawat tembaga sinyal listrik masih mengalami disipasi akibat tumbukan elektron dengan atom-atom bahan (kecuali kawat superkonduktor)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 20

Fisika TIK | K&T (cont.)

• Komunikasi satelit: Acquisition, Tracking, and Pointing (ATP) project  dari NASA komuni-kasi luar angkasa dalam

rentang dekat-bumi dan

angkasa-jauh (> bulan)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 21

http://www.militaryaerospace.com/content/dam/mae/print-articles/volume-23/issue-06/1206MAE_SR_SatelliteLaser.jpg

FISIKA TIK | IInformasi

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 22

Fisika TIK | I

• Mesin pencetakinformasi: mesin tik

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 23

http://image.shutterstock.com/display_pic_with_logo/448066/448066,1268845093,2/stock-vector-typing-machine-vector-48912361.jpg

Fisika TIK | I (cont)

• Kalkulator mekanik: mesin kasir (1884?)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 24

http://farm3.staticflickr.com/2484/3969044104_97c676359b_z.jpg?zz=1

Fisika TIK | I (cont)

• Komputer mekanik: Hamman Manus R (Perusahaan DeTeWe, Jerman, 1953-1959)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 25

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9b/De-Te-We-mp3h0651.jpg/800px-De-Te-We-mp3h0651.jpg

Fisika TIK | I (cont)

• Komputer lampu tabung: Universitas Osaka (1950)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 26

http://museum.ipsj.or.jp/computer/dawn/images/0004_02_l.jpg

Fisika TIK | I (cont)

• Elliott 803B British Germanium transistor computer (1962)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 27

http://archive.computerhistory.org/resources/physical-object/mullard/X278-83H.lg.jpg

Fisika TIK | I (cont)

• Integrated circuit computer + microprocessor (saat ini)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 28

http://extreme.pcgameshardware.de/attachments/234827d1275671466-microsoft-glaubt-die-zukunft-des-desktop-pc-s-lenovo_olympic_desktop.jpg

Fisika TIK | I (cont)

• Komputer mekanik: posisi roda gigi• Komputer lampu tabung: tegangan listrik

(tinggi) medan listrik pada pelat• Komputer transistor: tengang listrik (rendah)

medan listrik dalam material p dan n (germanium, silikon)

• Komputer IC: tegangan digital 0 dan 3-5 V untuk logika 0 dan 1 (dan beberapa variasi lain)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 29

Fisika TIK | I (cont)

• Beberapa atom atau satu atom sebagai suatu gerbang logika? Mungkinkah? Atau keadaan dari elektron?

• Prinsip ketidakpastian Heisenberg mengatakan bahwa keadaan kuantum tidak dapat diukur tanpa mengganggunya

• Terdapat pelanggaran prinsip ini melalui pengukuran lemah (Rozema et al., PRL 109, 100404, 2012)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 30

Fisika TIK | I (cont)

• Sistem kuantum memiliki masalah: harus dapat stabil tanpa terganggu lingkungan (terisolasi), tetapi harus dapat diukur (tidak terisolasi), dan dapat dimanipulasi (diubah) kontradiktif dengan konsep terdahulu

• Hadiah nobel fisika 2012 (Haroche dan Wineland): mengukur sistem kuantum tanpa mengganggunya

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 31

Fisika TIK | I (cont)

• Eksperimen Haroche

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 32

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2012/popular-physicsprize2012.pdf

Fisika TIK | I (cont)

• Bits: 0 dan 1• Qubits: |0> dan |1>, superposisi keadaan

kuantum (banyak keadaan)• Kandidat qubits:– Elektron: spin down dan up– Polarisasi foton: horizontal dan vertikal– Fluks superkonduktor: CW dan CCW

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 33

Fisika TIK | I (cont)

• Hukum Moore: jumlah transistor dalam IC berlipat 2 kali setiap dua tahun

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 34

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 35

Fisika TIK | I (cont)

• Jumlah elektron untuk 1 bit informasi

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 36

http://www-users.cs.york.ac.uk/schmuel/comp/keyes.gif

Fisika TIK | I (cont)

• Universitas New South Wales, Australia: transistor atom tunggal (2009)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 37

http://asset1.cbsistatic.com/cnwk.1d/i/tim/2012/02/17/singleatom_transistor_610x305.jpg

Fisika TIK | I (cont)

• Dengan menggunakan sebuah scanning-tunneling microscope (STM), para ilmuwan dapat memanipulasi atom-atom hidrogen disekitar sebuah atom fosfor pada sebuah wafer silikon dalam kamar vakum, yang menghasilkan transistor atom tunggal pertama suatu saat akan menjadi batu-bata dari sebuah komputer kuantum

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 38

Fisika TIK | I (cont)

• Salah satu permasalahan: antarmuka dengan pin (kaki) devais elektronik

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 39

http://en.wikipedia.org/wiki/File:EPROM_Microchip_SuperMacro.jpg

FISIKA TIKInspirasi

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 40

Fisika TIK

• Pranav Mistry at TED in 2009 (start at 05.30)• Blaise Agueray Arcas at TED in 2007 (start at

03.40)• Matt Mills at TED in 2012 (start at 00.20)

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 41

Jadi?

• Terdapat masih banyak kesempatan untuk mengembangkan TIK walaupun dengan kemajuan yang telah dicapai saat ini

• Fisika dapat membantu pengembangan TIK• Atau fisika dapat terinspirasi olehnya

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 42

Terima kasih

Seminar Kontribusi Fisika 2012 (SKF 2012)

Campus Center Timur ITB Bandung, 6-7 Desember 2012 43