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)
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
Top Related