Di laboratorium-laboratorium Jerman, elektron-elektron dalam grafena tiba-tiba melompati celah energi terlarang, bahkan dengan probabilitas hingga seratus persen. Ini bukan kesalahan pengukuran, melainkan proses nyata yang berhasil direkam secara waktu nyata.
Tim ilmuwan dari Universitas Regensburg, Universitas Philipps Marburg, dan Pusat Penelitian Jülich melakukan eksperimen yang diterbitkan dalam jurnal Nature 2 November 2026. Mereka menggunakan mikroskop pulsa fotoemisi yang dipadukan dengan pulsa laser berdaya tinggi untuk melacak pergerakan elektron dalam lapisan grafena setipis atom dengan kemurnian tertinggi yang ditumbuhkan di Jülich. Metode ini disebut videografi sub-siklus: metode ini memungkinkan perekaman peristiwa yang berlangsung dalam pecahan femtosekon.
Dalam semikonduktor biasa, elektron tetap berada dalam pita energinya yang dipisahkan oleh celah terlarang. Di sini, di bawah pengaruh medan listrik kuat dari pulsa cahaya, elektron dipercepat dan melintasi celah tanpa keadaan perantara. Bayangkan sebuah lift yang berpindah seketika dari lantai pertama ke lantai kedua puluh, melewati semua lantai lainnya: seperti itulah tampilan transisi Landau-Zener-Majorana. Kecepatan elektron di tepi pita menentukan probabilitas lompatan semacam itu, dan dalam grafena probabilitas ini mencapai seratus persen.
Eksperimen menunjukkan bahwa interaksi dengan kisi kristal dapat mengganggu gerakan teratur, tetapi terowongan itu sendiri tetap dapat diprediksi. Ini pada dasarnya berbeda dari terowongan klasik melalui penghalang spasial — di sini dinamika dalam waktu memainkan peran kunci.
Penemuan ini membuka jalan bagi pengendalian elektron dalam material dua dimensi dengan menggunakan cahaya, bukan hanya tegangan listrik. Di masa depan, metode semacam ini dapat menjadi dasar bagi perangkat baru, di mana transisi kuantum menjadi alat kerja, bukan pengecualian yang langka.
Hasil yang diterbitkan dalam Nature menegaskan: metode videografi sub-siklus juga bekerja pada material kuantum lain, memberikan pandangan panoramik terhadap lanskap energinya.
