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.
Ini adalah representasi dari otak Anda. Dan otak Anda dapat dibagi menjadi dua bagian. Ada bagian kiri, yang merupakan sisi logikal, dan bagian kanan, yang merupakan sisi intuisi. Dan jika kita harus mengukur kemampuan dari masing-masing belahan, lalu kita bisa menggambar otak kita. Sebagai contoh, ini adalah seseorang yang sangat logikal. Ini adalah seseorang yang selurunya intuitif. Jadi di mana Anda letakkan otak Anda di skala ini? Beberapa dari kita mungkin memilih salah satu dari sisi ekstrim ini, tetapi saya pikir kebanyakan hadirin, otak Anda adalah seperti ini -- dengan kemampuan yang tinggi di kedua belahan pada waktu yang sama. Mereka bukanlah saling eksklusif atau apa pun. Anda bisa menjadi logis dan intuitif.
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.
Jadi saya anggap diri saya salah satu dari orang-orang ini, bersama dengan sebagian besar fisikawan eksperimental kuantum lainnya, yang memerlukan banyak logika untuk menggabungkan gagasan-gagasan rumit ini. Tetapi pada waktu yang sama, kami membutuhkan sejumlah intuisi untuk dengan nyata membuat eksperimen ini berjalan. Bagaimana kita mengembangkan intuisi ini? Nah kita senang bermain dengan sesuatu. Jadi kita keluar dan bermain dengannya, dan kemudian kita melihat bagaimana ia berperilaku. Dan kita mengembangkan intuisi kita dari sana. Dan nyatanya Anda melakukan hal yang sama.
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.
Jadi sebagian intuisi yang telah Anda kembangkan selama bertahun-tahun adalah sesuatu yang hanya berada di satu tempat pada satu waktu. Maksud saya, ini akan terdengar aneh untuk berpikir satu barang berada di dua tempat pada waktu yang sama, tetapi Anda tidak dilahirkan dengan pemikiran ini, Anda mengembangkannya. Dan saya ingat melihat seorang anak bermain dengan pengganjal roda mobil. Dia seorang balita dan tidak mahir dengan hal ini, dan selalu jatuh. Tetapi saya bertaruh bahwa bermain dengannya mengajarinya pelajaran berharga, bahwa barang yang besar tidak membiarkan Anda melewatinya, dan mereka diam di satu tempat.
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.
Dan ini adalah model konseptual yang dimiliki tentang dunia, kecuali Anda adalah seoarang fisikawan partikel. Ini akan menjadi model yang buruk untuk fisikawan partikel, karena mereka tidak bermain dengan pengganjal roda mobil, mereka bermain dengan partikel kecil yang aneh ini. Dan ketika mereka bermain dengan partikel mereka, mereka melakukan banyak hal yang aneh -- seperti mereka dapat terbang menembus tembok, atau mereka dapat berada di dua tempat berbeda pada saat yang sama. Lalu mereka menulis semua pengamatan-pengamatan ini, dan mereka menamakannya teori mekanika kuantum.
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.
Dan itulah di mana fisika berada beberapa tahun lalu; Anda memerlukan fisika kuantum untuk menjelaskan partikel yang kecil. Tetapi Anda tidak membutuhkannya untuk menjelaskan obyek besar yang berada di sekitar kita. Ini tidak sesuai dengan intuisi saya, dan mungkin dikarenakan saya tidak sering bermain dengan partikel-partikel. Saya kadang-kadang bermain dengannya, tetapi tidak sering. Dan saya belum pernah melihatnya. Maksud saya, tidak ada orang yang pernah melihat partikel. Tetapi ini tidak sesuai dengan sisi logis saya juga. Karena semuanya terbuat dari partikel kecil dan semua partikel kecil mengikuti mekanika kuantum, lalu mengapa tidak semuanya saja mengikuti mekanika kuantum? Saya tidak melihat alasan mengapa tidak. Lalu saya merasa lebih baik akan segalanya jika kita dapat menunjukkan bahwa obyek setiap hari juga mengikuti mekanika quantum. Jadi beberapa tahun lalu, saya mulai melakukannya.
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.
Jadi saya membuat satu. Ini adalah obyek pertama yang dapat Anda lihat yang telah berada di superposisi kuantum mekanik. Jadi yang kita lihat di sini adalah chip komputer yang kecil. Dan Anda dapat melihat titik hijau tepat di bagian tengah. Dan itu adalah sepotong logam yang akan saya bicarakan sebentar lagi. Ini adalah foto dari obyek tersebut. Dan di sini saya akan zoom-in sedikit. Kita melihatnya di bagian tengah. Dan ini adalah close-up yang sangat besar untuk sepotong logam yang kecil. Jadi apa yang kita lihat adalah sedikit gumpalan logam, dan bentuknya seperti papan menyelam, dan mencuat di atas langkan. Jadi saya membuat barang ini dengan cara yang hampir sama dengan pembuatan chip komputer. Saya pergi ke ruangan bersih dengan wafer silikon segar, dan saya menghidupkan mesin-mesin besar selama sekitar 100 jam. Untuk bagian terakhir, saya harus membuat mesin saya sendiri -- untuk membuat lubang berbentuk kolam renang ini di bagian bawah alat ini. Alat ini memiliki kemampuan untuk berada di superposisi kuantum, tetapi ia membutuhkan sedikit bantuan untuk itu.
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.
Ini, biarkan saya memberi Anda analogi. Anda tahu bagaimana tidak nyamannya berada di lift yang ramai? Maksud saya, jika saya berada di lift sendirian, saya melakukan banyak hal aneh, tetapi lalu orang lain masuk dan saya berhenti melakukan hal-hal tersebut, karena saya tidak mau menganggu mereka, atau, sejujurnya, menakuti mereka. Jadi mekanika kuantum mengatakan bahwa benda mati merasakan hal yang sama. Sesama penumpang itu adalah benda mati bukan hanya manusia, tetapi ada juga sinar yang menyinarinya dan angin yang meniup melewatinya dan panas dari ruangan. Jadi kita tahu, jika kita ingin melihat potongan logam ini berperilaku secara kuantum mekanik, kita akan harus mengeluarkan semua penumpang lain.
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.
Jadi itulah yang kita lakukan. Kita mematikan lampu, dan kita menempatkannya di vakum dan menyedot udara keluar, lalu kita dinginkan sehingga menjadi hanya sedikit di atas nol mutlak Sekarang, sendirian di lift, potongan kecil logam ini bebas untuk melakukan apa saja. Jadi kita ukur gerakannya. Kita temukan ia bergerak dengan cara yang aneh. Bukannya tidak bergerak, ia bergetar. Dan caranya bergetar adalah dengan bernapas sesuatu seperti ini -- seperti puputan membesar dan mengecil. Dengan menyentuhnya dengan lembut, kita dapat membuat keduanya bergetar dan tidak bergetar pada saat yang sama -- sesuatu yang hanya diperbolehkan dengan mekanika kuantum.
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.
Jadi apa yang saya katakan adalah ada sesuatu yang sangat fantastis. Apakah artinya ini untuk suatu benda untuk keduanya bergerak dan tidak bergerak pada saat bersamaan? Mari kita pikirkan atom. Jadi satu contoh: semua trilyunan atom yang membentuk sepotong logam tersebut semua diam dan pada saat yang bersamaan, atom-atom tersebut juga naik turun. Sekarang hanyalah pada saat yang tepat ketika mereka sejajar. Pada waktu yang lainnya, mereka terdelokalisasi. Artinya adalah setiap atom berada di dua tempat yang berbeda pada satu waktu, yang pada akhirnya berarti seluruh potongan logam berada di dua tempat berbeda. Saya pikir ini sangat keren. (Tertawa) Benar.
(Applause)
(Tepuk tangan)
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?
Tidak sia-sia mengunci diri saya sendiri di kamar bersih untuk melakukan ini selama bertahun-tahun. Karena, lihatlah ini, perbedaan di skala antara satuan atom dan potongan logam tersebut sama dengan perbedaan antara potongan logam itu dan Anda. Jadi jika atom satuan dapat berada di dua tempat secara bersamaan, potongan logam itu bisa berada di dua tempat, mengapa Anda tidak bisa? Maksud saya, ini adalah sisi logis saya berbicara. Jadi bayangkan jika Anda berada di beberapa tempat secara bersamaan, akan seperti apakah? Bagaimana kesadaran Anda menangani tubuh Anda yang sedang didelokalisasi dalam ruangan?
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.
Ada satu lagi bagian dari cerita. Ini adalah ketika kita menghangatkannya, dan kita menyalakan lampu dan melihat ke dalam kotak, kita lihat potongan logam itu masih di situ dalam satu bagian. Jadi saya harus mengembangkan intuisi baru ini, yang tampaknya seperti semua benda di lift adalah obyek kuantum hanya berdesakan dalam ruang kecil.
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.
Anda dengar banyak pembicaraan tentang bagaimana mekanika kuantum mengatakan bahwa semua tersambung. Nah, itu tidak seluruhnya benar, ini lebih dari itu, lebih dalam. Artinya adalah koneksi-koneksi itu, koneksi-koneksi Anda terhadap segala barang di sekitar Anda, menentukan siapa diri Anda. Dan itulah keanehan yang mendalam dari mekanika quantum.
Thank you.
Terima kasih.
(Applause)
(Tepuk tangan)