This is a representation of your brain, and your brain can be broken into two parts. There's the left half, which is the logical side, and then the right half, which is the intuitive. And so if we had a scale to measure the aptitude of each hemisphere, then we can plot our brain. And for example, this would be somebody who's completely logical. This would be someone who's entirely intuitive. So where would you put your brain on this scale? Some of us may have opted for one of these extremes, but I think for most people in the audience, your brain is something like this -- with a high aptitude in both hemispheres at the same time. It's not like they're mutually exclusive or anything. You can be logical and intuitive.
Esta es una representación de tu cerebro que podemos dividir en dos partes. El lado izquierdo, que es la parte lógica, y el lado derecho, que es la parte intuitiva. Por lo tanto, si utilizáramos una escala para medir la aptitud de cada hemisferio, podríamos diseñar un plano de nuestro cerebro. Por ejemplo, éste sería alguien que es completamente lógico. Este sería alguien que es totalmente intuitivo. Entonces, ¿Dónde ubicarías tu cerebro en esta escala? Algunos optarían por uno de estos extremos, pero creo que para la mayoría de los integrantes de esta audiencia, su cerebro es algo así -- con una gran aptitud en ambos hemisferios al mismo tiempo. No es que sean mutuamente exclusivos, Puedes ser lógico e intuitivo.
And so I consider myself one of these people, along with most of the other experimental quantum physicists, who need a good deal of logic to string together these complex ideas. But at the same time, we need a good deal of intuition to actually make the experiments work. How do we develop this intuition? Well we like to play with stuff. So we go out and play with it, and then we see how it acts, and then we develop our intuition from there. And really you do the same thing.
Yo me considero una de esas personas, que al igual que la mayoría de los otros físicos cuánticos experimentales, necesitamos bastante lógica para concatenar estas complicadas ideas. Pero al mismo tiempo, necesitamos bastante intuición para hacer que los experimentos realmente funcionen. ¿Cómo desarrollamos esta intuición? Bueno, nos gusta jugar con cosas. Nos ponemos a jugar con ellas y luego vemos como reaccionan. Y luego desarrollamos nuestra intuición a partir de ese punto. Y en realidad, ustedes hacen lo mismo.
So some intuition that you may have developed over the years is that one thing is only in one place at a time. I mean, it can sound weird to think about one thing being in two different places at the same time, but you weren't born with this notion, you developed it. And I remember watching a kid playing on a car stop. He was just a toddler and he wasn't very good at it, and he kept falling over. But I bet playing with this car stop taught him a really valuable lesson, and that's that large things don't let you get right past them, and that they stay in one place.
Cierta intuición que pueden haber desarrollado con el paso de los años es la que dice que una cosa puede estar solo en un lugar a la vez. Es decir, puede sonar raro pensar que una cosa esté en dos lugares diferentes al mismo tiempo, pero ustedes no nacieron con esta noción, la desarrollaron. Recuerdo observar a un niño jugando en una barra de estacionamiento. Era un niño pequeño y no lo hacía muy bien, siempre se caía. Pero apuesto que el jugar con esa barra de estacionamiento le enseñó una valiosa lección, y es que las cosas grandes no permiten que las traspasen, y que permanecen en un lugar.
And so this is a great conceptual model to have of the world, unless you're a particle physicist. It'd be a terrible model for a particle physicist, because they don't play with car stops, they play with these little weird particles. And when they play with their particles, they find they do all sorts of really weird things -- like they can fly right through walls, or they can be in two different places at the same time. And so they wrote down all these observations, and they called it the theory of quantum mechanics.
Éste es un gran modelo conceptual que se puede tener del mundo, salvo que seas un físico de partículas. Sería un modelo terrible para un físico de partículas, ya que ellos no juegan con barras de estacionamiento, juegan con estas extrañas pequeñas partículas. Y cuando juegan con sus partículas, descubren que ellas hacen toda clases de cosas realmente raras -- como que pueden atravesar paredes, o que pueden estar en dos lugares diferentes al mismo tiempo. Y entonces escribieron todas estas observaciones, y la llamaron teoría de la mecánica cuántica.
And so that's where physics was at a few years ago; you needed quantum mechanics to describe little, tiny particles. But you didn't need it to describe the large, everyday objects around us. This didn't really sit well with my intuition, and maybe it's just because I don't play with particles very often. Well, I play with them sometimes, but not very often. And I've never seen them. I mean, nobody's ever seen a particle. But it didn't sit well with my logical side either. Because if everything is made up of little particles and all the little particles follow quantum mechanics, then shouldn't everything just follow quantum mechanics? I don't see any reason why it shouldn't. And so I'd feel a lot better about the whole thing if we could somehow show that an everyday object also follows quantum mechanics. So a few years ago, I set off to do just that.
En ese punto se encontraba la física algunos años atrás; necesitabas de la mecánica cuántica para describir esas pequeñas partículas. Pero no la necesitabas para describir los objetos grandes que nos rodean todos los días. Eso no se ajustaba muy bien a mi intuición, y quizás sea porque no juego muy a menudo con partículas. Bueno, a veces juego con ellas, pero no mucho. Y nunca las he visto. Es decir, nunca nadie vio una partícula. Pero tampoco se ajustaba bien a mi parte lógica. Porque si todo está hecho de pequeñas partículas y todas las pequeñas partículas siguen los principios de la mecánica cuántica, entonces ¿No debería todo seguir los principios de la mecánica cuántica? No encuentro la razón por la cual no debería. Y por lo tanto me sentiría mucho mejor si pudiera de alguna forma demostrar que un objeto común también sigue los principios de la mecánica cuántica. Es por eso que hace algunos años, me propuse hacer exactamente eso.
So I made one. This is the first object that you can see that has been in a mechanical quantum superposition. So what we're looking at here is a tiny computer chip. And you can sort of see this green dot right in the middle. And that's this piece of metal I'm going to be talking about in a minute. This is a photograph of the object. And here I'll zoom in a little bit. We're looking right there in the center. And then here's a really, really big close-up of the little piece of metal. So what we're looking at is a little chunk of metal, and it's shaped like a diving board, and it's sticking out over a ledge. And so I made this thing in nearly the same way as you make a computer chip. I went into a clean room with a fresh silicon wafer, and then I just cranked away at all the big machines for about 100 hours. For the last stuff, I had to build my own machine -- to make this swimming pool-shaped hole underneath the device. This device has the ability to be in a quantum superposition, but it needs a little help to do it.
Y lo hice. Este es el primer objeto que pueden ver que ha estado en una superposición de mecánica cuántica. Lo que vemos aquí es un pequeño chip de computadora. Y pueden tratar de ver el punto verde justo en el medio. Ese es el pedacito de metal del que voy a hablar en un minuto. Esta es una foto del objeto. Y aquí lo voy a ampliar un poquito. Se encuentra justo en el centro. Y luego aquí hacemos un acercamiento bien bien grande al pequeño trocito de metal. Lo que vemos es un pequeño pedacito de metal, con forma de trampolín y que sobresale apoyado en una plataforma. Y entonces hice esto casi de la misma forma que harías un chip de computadora. Fui a una habitación limpia con un chip de silicio nuevo, y puse a funcionar todas las grandes máquinas por alrededor de 100 horas. Para el último material, tuve que construir mi propia máquina -- para hacer este orificio con forma de pileta de natación que se encuentra debajo del dispositivo. Este dispositivo tiene la capacidad de estar en una superposición cuántica, pero para ello necesita de un poco de ayuda.
Here, let me give you an analogy. You know how uncomfortable it is to be in a crowded elevator? I mean, when I'm in an elevator all alone, I do all sorts of weird things, but then other people get on board and I stop doing those things because I don't want to bother them, or, frankly, scare them. So quantum mechanics says that inanimate objects feel the same way. The fellow passengers for inanimate objects are not just people, but it's also the light shining on it and the wind blowing past it and the heat of the room. And so we knew, if we wanted to see this piece of metal behave quantum mechanically, we're going to have to kick out all the other passengers.
Permítanme hacer una analogía. Ustedes saben lo incómodo que es estar en un elevador lleno de gente. Es decir, cuando estoy en un elevador solo, hago toda clase de cosas raras, pero luego cuando otra gente sube dejo de hacer esas cosas, porque no los quiero molestar, o, en realidad, asustar. La mecánica cuántica dice que los objetos inanimados se comportan de la misma manera. Los compañeros de viaje de los objetos inanimados no son solo personas, también es la luz que lo alumbra y el viento que pasa a su lado y el calor de la habitación. Por lo tanto sabíamos que si queríamos que este pedacito de metal se comporte de acuerdo a la mecánica cuántica, tendríamos que expulsar a todos los otros pasajeros.
And so that's what we did. We turned off the lights, and then we put it in a vacuum and sucked out all the air, and then we cooled it down to just a fraction of a degree above absolute zero. Now, all alone in the elevator, the little chunk of metal is free to act however it wanted. And so we measured its motion. We found it was moving in really weird ways. Instead of just sitting perfectly still, it was vibrating, and the way it was vibrating was breathing something like this -- like expanding and contracting bellows. And by giving it a gentle nudge, we were able to make it both vibrate and not vibrate at the same time -- something that's only allowed with quantum mechanics.
Y eso fue lo que hicimos. Apagamos las luces, luego introdujimos una aspiradora y extrajimos todo el aire, y luego lo enfriamos a una temperatura de menos de un grado por sobre el cero absoluto. Ahora, al estar solo en el elevador, el pequeño pedazo de metal es libre de actuar como quiera. Entonces medimos sus movimientos. Descubrimos que se movía en formas muy extrañas. En lugar de quedarse perfectamente quieto, estaba vibrando. Y la forma en que vibraba era como una respiración de esta forma -- como un fuelle que se expande y se contrae. Y al darle un suave empuje, pudimos hacer que vibre y que no vibre al mismo tiempo -- algo que solo ocurre con la mecánica cuántica.
So what I'm telling you here is something truly fantastic. What does it mean for one thing to be both vibrating and not vibrating at the same time? So let's think about the atoms. So in one case: all the trillions of atoms that make up that chunk of metal are sitting still and at the same time those same atoms are moving up and down. Now it's only at precise times when they align. The rest of the time they're delocalized. That means that every atom is in two different places at the same time, which in turn means the entire chunk of metal is in two different places. I think this is really cool. (Laughter) Really.
Por lo tanto lo que les estoy contando es algo realmente fantástico. ¿Qué significa que una cosa vibre y no vibre al mismo tiempo? Pensemos en los átomos. En un caso: todos los trillones de átomos que conforman ese pedazo de metal están quietos y al mismo tiempo esos mismos átomos se están moviendo para arriba y para abajo. Es solo en determinados instantes cuando esos se alinean. En el resto del tiempo están deslocalizados. Quiere decir que cada átomo está en dos lugares diferentes al mismo tiempo, lo que a la vez significa que todo el pedazo de metal está en dos lugares diferentes. Creo que esto es genial. (Risas) De verdad.
(Applause)
(Aplausos)
It was worth locking myself in a clean room to do this for all those years because, check this out, the difference in scale between a single atom and that chunk of metal is about the same as the difference between that chunk of metal and you. So if a single atom can be in two different places at the same time, that chunk of metal can be in two different places, then why not you? I mean, this is just my logical side talking. So imagine if you're in multiple places at the same time, what would that be like? How would your consciousness handle your body being delocalized in space?
Valió la pena encerrarme en una habitación limpia para hacer esto durante todos esos años. Porque, observen esto, la diferencia en escala entre un solo átomo y ese pedacito de metal es más o menos la misma que la diferencia entre ese pedacito de metal y ustedes. Por lo tanto si un solo átomo puede estar en dos lugares diferentes al mismo tiempo, y ese pedazo de metal puede estar en dos lugares diferentes, ¿Por qué no ustedes también? Digo, es mi parte lógica la que habla. Por lo tanto imagínense si estuvieran en varios lugares al mismo tiempo, ¿Cómo sería eso? ¿Cómo actuaría tu consciencia si tu cuerpo estuviera deslocalizado en el espacio?
There's one more part to the story. It's when we warmed it up, and we turned on the lights and looked inside the box, we saw that the piece metal was still there in one piece. And so I had to develop this new intuition, that it seems like all the objects in the elevator are really just quantum objects just crammed into a tiny space.
Hay otra parte de la historia. Y es cuando lo calentamos, y encendimos las luces y miramos dentro de la caja, vimos que el metal seguía ahí en una sola pieza. Y pude llegar a esta nueva intuición, aparentemente todos los objetos en el elevador en realidad solo son objetos cuánticos que están simplemente hacinados en un pequeño espacio.
You hear a lot of talk about how quantum mechanics says that everything is all interconnected. Well, that's not quite right. It's more than that; it's deeper. It's that those connections, your connections to all the things around you, literally define who you are, and that's the profound weirdness of quantum mechanics.
Se oye hablar mucho acerca de que la mecánica cuántica afirma que todo está interconectado. Bueno, eso no es tan cierto; es más que eso, es más profundo. Es que esas conexiones, tus conexiones a todas las cosas que te rodean, literalmente definen quien eres. Y esa es la profunda rareza de la mecánica cuántica.
Thank you.
Gracias.
(Applause)
(Aplausos)