Fisika | TIK

Fisika | Teknologi Informasi dan Komunikasi

Sparisoma Viridi*

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

Seminar Kontribusi Fisika 2012 Campus Center Timur ITB
1
(SKF 2012) Bandung, 6-7 Desember 2012

Outline
• Istilah-istilah
• Fisika  TIK
– Komunikasi dan telekomunikasi
– Informasi
• Fisika  TIK
– Inspirasi
• Jadi?

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)
3

Istilah-istilah (cont.)
• Jadi apakah Teknologi Informasi dan
Komunikasi (TIK) itu?

4

• 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)
5

• 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

6

• Fisika | Teknologi Informasi dan Komunikasi

| dapat berarti:

• Fisika  Teknologi Informasi dan Komunikasi

• Fisika  Teknologi Informasi dan Komunikasi

7

Komunikasi dan telekomunikasi
FISIKA  TIK | K&T

8

Fisika  TIK | K&T
• Mengirimkan informasi lewat suara melalui
tali http://www.imagesource.c
om/Doc/IS0/Media/TR4_
WATERMARKED/5/3/4/b/I
S098Z4H4.jpg

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

9

Fisika  TIK | K&T (cont.)
• Mengirimkan informasi melalui suara secara
langsung

http://www.colourbox.co
m/preview/2650417- http://ec.comps.canstoc
644809-3d-small-people- kphoto.com/can-stock-
with-a-megaphone-in-a- photo_csp4260042.jpg
hand.jpg

10

• Mengirimkan informasi melalui cahaya (lebih
jauh jangkauannya dari suara

http://media.helioho
sted.com/plugins/Cl
ipart/ClipartStock1/f
ire%20tower.png

11

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

12

Fisika  TIK | K&T (cont.) http://www.transamericanel
ectricbiketour.com/wp-
content/uploads/2012/06/H
ow-you-recruit-a-
horseman.jpg

• Tidak secara langsung
(ada waktu tunda): surat

http://www.legendsofamerica.com/phot
os-oldwest/PonyExpressMap.jpg

13

• Atau lewat
udara

http://collectingtokens.files.wordpress.
com/2007/08/pigeon_messengers_en
graving.jpg

14

• Mengirimkan informasi lewat sinyal listrik
melalui kawat: telegraph (informasi dalam
rangkaian 0 dan 1) http://etc.usf.ed
u/clipart/35700/
35743/telegraph
_35743_lg.gif

http://photo2.si.
edu/infoage/tele
g.gif

15

• Infomasi suara lewat sinyal listrik pada kabel:
telefon

http://techtips.salon.com/DM-
Resize/photos.demandstudios.com/g
http://www.nowlebanon.com/ContentPictures/Telephone-wire420-
etty/article/152/131/89696479.jpg?
02409100917.jpg
w=600&h=600&keep_ratio=1

16

• 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
17

• Wireless telephone:
handphone

http://t1.ftcdn.net/jpg/00/21/12/96/400
_F_21129693_CxagwYd6ma7GUvQ
6JcmtvRHdkTQj7JyA.jpg

18

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

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

http://1.bp.blogspot.com/_u1JniawTeJ4/T
M6WwZJRidI/AAAAAAAAAF4/x3Yk0Sh6
aDk/s1600/optic-fiber.jpg

19

• 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)

20

• 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

21

Informasi
FISIKA  TIK | I

22

Fisika  TIK | I
• Mesin pencetak
informasi: mesin tik

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

23

Fisika  TIK | I (cont)
• Kalkulator mekanik: mesin kasir (1884?)

http://farm3.staticflickr.com/2
484/3969044104_97c676359
b_z.jpg?zz=1

24

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

http://upload.wikimedia.or
g/wikipedia/commons/thu
mb/9/9b/De-Te-We-
mp3h0651.jpg/800px-De-
Te-We-mp3h0651.jpg

25

• Komputer lampu tabung: Universitas Osaka
(1950)

http://museum.ipsj.or.jp/co
mputer/dawn/images/0004_
02_l.jpg

26

• Elliott 803B British Germanium transistor
computer (1962)

http://archive.computerhi
story.org/resources/physi
cal-object/mullard/X278-
83H.lg.jpg

27

• Integrated circuit computer + microprocessor
(saat ini)

http://extreme.pcgameshardware.
de/attachments/234827d12756714
66-microsoft-glaubt-die-zukunft-
des-desktop-pc-s-
lenovo_olympic_desktop.jpg

28

• 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)
29

• 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)
30

• 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

31

• Eksperimen Haroche

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

32

• 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

33

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

34

35

• Jumlah elektron untuk 1 bit informasi
http://www-
users.cs.york.ac.uk/schmue
l/comp/keyes.gif

36

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

http://asset1.cbsistatic.c
om/cnwk.1d/i/tim/2012/
02/17/singleatom_transi
stor_610x305.jpg

37

• 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

38

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

http://en.wikipedia.or
g/wiki/File:EPROM_
Microchip_SuperMac
ro.jpg

39

Inspirasi
FISIKA  TIK

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)

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

42

Terima kasih

43

Fisika | TIK

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Andere mochten auch

Andere mochten auch (12)

Mehr von Sparisoma Viridi

Mehr von Sparisoma Viridi (20)

Kürzlich hochgeladen

Kürzlich hochgeladen (20)

Fisika | TIK