Fisika | TIK

Fisika | Teknologi Informasi dan Komunikasi

Sparisoma Viridi*

KK Fisika Nuklir dan BiofisikaInstitut Teknologi Bandung, Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia*[email protected]

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)



Istilah-istilah (cont.)

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




• 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)




• 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




• Fisika | Teknologi Informasi dan Komunikasi

| dapat berarti:

• Fisika Teknologi Informasi dan Komunikasi

• Fisika Teknologi Informasi dan Komunikasi



FISIKA TIK | K&TKomunikasi dan telekomunikasi



Fisika TIK | K&T

• Mengirimkan informasi lewat suara melalui tali



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



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


• Mengirimkan informasi melalui cahaya (lebih jauh jangkauannya dari suara



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

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





• Tidak secara langsung(ada waktu tunda): surat



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

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


• Atau lewatudara



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


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



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




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


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



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


• Wireless telephone:handphone



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


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



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


• 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)




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

rentang dekat-bumi dan

angkasa-jauh (> bulan)



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

FISIKA TIK | IInformasi



Fisika TIK | I

• Mesin pencetakinformasi: mesin tik



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?)



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


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



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


• Komputer lampu tabung: Universitas Osaka (1950)



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


• Elliott 803B British Germanium transistor computer (1962)



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


• Integrated circuit computer + microprocessor (saat ini)



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


• 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)




• 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)




• 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




• Eksperimen Haroche



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


• 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




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




• Jumlah elektron untuk 1 bit informasi



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


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



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


• 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




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



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

FISIKA TIKInspirasi



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)



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



Terima kasih



Fisika | TIK

Education

Transcript of Fisika | TIK