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.
Tai Jūsų smegenų reprezentacija. Ir Jūsų smegenis galima išskirti į dvi dalis. Kairiąją pusę, kuri yra logiškoji, ir dešiniąją pusę, kuri yra intuityvioji. Jei mes turėtume skalę, kuria galėtume išmatuoti kiekvienos hemosferos tinkamumą, galėtume sudarytį savo smegenų planą. Pavyzdžiui, tai būtų kažkieno, kas yra visiškai logiškas. Tai - to, kas visiškai intuityvus. Taigi, kurioje skalės vietoje būtų Jūsų smegenys? Kai kurie iš mūsų galėjo pasirinkti vieną iš šių kraštutinių atvejų, tačiau aš manau, jog daugumos žmonių šioje auditorijoje smegenys yra kažkas tokio -- su aukštu abiejų hemisferų tinkamumu vienu metu. Tai nėra taip, kad jos vienu metu nesuderinamos. Jūs galite būti logiškas ir intuityvus.
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.
Save aš laikau vienu iš tokių žmonių, kartu su dauguma kitų eksperimentinės kvantikos fizikų, kuriems reikia daug logikos, norint surišti šias sudėtingas idėjas. Tačiau tuo pat metu, mums reikia ir daug intuicijos, kad eksperimentai pavyktų. Kaip mes išvystome šią intuiciją? Na, mums patinka žaisti su šiuo dalyku. Galime su juo žaisti ir žiūrėti, kaip jis elgsis. Ir taip mes išvystome intuiciją. Ir jūs, tiesą sakant, darote tą patį.
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.
Dalis intuicijos, kurią Jūs išvystėte per nugyventus metus, tai, kad vienas dalykas yra vienoje vietoje vienu metu. Turiu omeny, gali skambėti kiek keistai galvoti apie vieną dalyką, kuris būtų dviejose vietose vienu metu, tačiau Jūs negimėte su šia mintimi, Jūs ją išvystėte. Aš pamenu vaiką, žaidžiantį ant "gulinčio policininko". Jis buvo pradedantis vaikščioti kūdikis ir jam nelabai kaip sekėsi, jis vis griūvinėjo. Tačiau galiu lažintis, jog šis žaidimas jį išmokė vertingos pamokos, kad dideli daiktai neleidžia pereiti per juos ir, kad jie lieka vienoje vietoje.
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.
Taigi tai yra nuostabus koncepcinis pasaulio modelis, išskyrus jei tu esi dalelių fizikas. Tai būtų siaubingas modelis dalelių fizikui, nes jie nežaidžia su "gulinčiais policininkais", jie žaidžia su tomis mažomis keistomis dalelėmis. Ir kai jie žaidžia su savo dalelėmis, jie supranta, jog jos daro visokiausius keistus dalykus -- jos gali pereiti kiaurai sienas, arba gali būti dviejose vietose tuo pat metu. Taigi jie surašė visus šiuos pastebėjimus ir visa tai pavadino kvantinės mechanikos teorija.
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.
Fizikų požiūris prieš keletą metų buvo toks: kvantinės mechanikos reikia norint aprašyti mažytes daleles. Tačiau jos nereikia norint aprašyti didelius, kasdienius mus supančius objektus. Tačiau tai nesutapo su mano intuicija, galbūt todėl, kad aš nežaidžiu su dalelėmis labai dažnai. Na, aš žaidžiu su jomis kartais, tačiau nedažnai. Ir aš niekada jų nemačiau. Turiu omeny, niekas niekada nėra matęs dalelės. Tačiau tai nesutapo ir su mano logine puse. Jeigu viskas susidaro iš mažų dalelių ir jos visos seka kvantinės mechanikos taisykles, ar tuomet neturėtų viskas paklūsti kvantinei mechanikai? Nematau nė vienos priežasties, kodėl neturėtų. Ir aš jausčiausi žymiai geriau, jei mes kažkokiu būdu galėtume parodyti, kad bet koks kasdienis objektas taip pat paklūsta kvantinei mechanikai. Prieš keletą metų aš tą pradėjau daryti.
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.
Aš pagaminau vieną objektą. Tai yra pirmasis objektas, kurį galite matyti ir kuris yra kvantinės mechanikos superpozicijoje. Mes žiūrime į mažytę kompiuterio mikroschemą. Ir Jūs galima sakyti matote žalią tašką per vidurį. Ir apie šį metalo gabalėlį aš ir kalbėsiu. Tai yra objekto fotografija. Čia aš šiek tiek priartinsiu. Žiūrime į centrą. Ir čia labai labai stipriai priartintas šis metalo gabalėlis. Mes žiūrime i didelį gabalą metalo, kuris atrodo kaip šuolių i vandenį tramplinas ir jis kyšo per kraštą. Taigi aš pagaminau šį daiktą beveik tokiu pat būdu, kaip gaminamos kompiuterių mikroschemos. Nuėjau į švarų kambarį su šviežia silicio lipde ir tuomet aš maždaug šimtą valandų gaminau visas tas dideles mašinas. Paskutiniausiai, turėjau pagaminti savo mašiną -- kad padaryčiau šią baseino formos skylę prietaiso apačioje. Šis prietaisas gali būti kvantinėje superpozicijoje, tačiau jam reikia šiek tiek pagalbos.
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.
Leiskite Jums pateikti analogiją. Žinote, kaip nemalonu būti prigrūstame lifte? Turiu omeny, kai esu lifte vienas, darau visokius keistus dalykus, tačiau, kai kiti žmonės įlipa, aš nustoju juos daryti, nes nenoriu jiems trukdyti, arba, atvirai kalbant, gąsdinti juos. Taigi kvatinė mechanika teigia, kad negyvi objektai jaučia lygiai taip pat. Pakeleiviai kompanionai negyviems objektams yra ne tik žmonės, tačiau ir šviečianti šviesa ir pučiantis vėjas ir kambario karštis. Ir mes žinojome, jog jei norime pamatyti kaip šis metalo gabalas elgiasi pagal kvatinę mechaniką, mes turėjome išspirti visus kitus pakeleivius.
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.
Tą ir padarėme. Išjungėme šviesas, įdėjome jį į vakumą, išsiurbėme visą orą ir tada jį atšaldėme iki temperatūros, siekiančios vos vos virš absoliutaus nulio. Dabar, būdamas vienas lifte, mažytis metalo gabalas galėjo elgtis kaip tik jis panorėjo. Ir mes pamatavome jo judesius. Sužinojome, jog jis juda labai keistai. Vietoje to, kad ramiai sėdėtų, jis vibravo. Ir vibravo jis maždaug taip -- kaip besiplėsdamos ir susitraukdamos dumplės. Ir švelniai jį stuktelėdami, mes galėjome priversti jį ir vibruoti, ir nevibruoti tuo pat metu-- taip, kaip leidžiama tik kvatinėje mechanikoje.
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.
Tai, ką aš Jums dabar pasakoju, yra tikrai fantastiška. Ką reiškia vienu metu ir vibruoti, ir nevibruoti? Pagalvokime apie atomus. Vienu atveju: visi trilijonai atomų, kurie sudaro metalo gabalą sėdi ramiai ir tuo pat metu jie juda aukštyn žemyn. Tai tik precizijos dėka jie kartais sutampa. Kitu metu jie delokalizuoti. Tai reiškia, jog kiekvienas atomas yra dviejose skirtingose vietose tuo pat metu, o tai reiškia, jog visas metalo gabalas yra dviejose skirtingose vietose. Aš manau, jog tai labai kieta. (Juokas) Tikrai.
(Applause)
(Plojimai)
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?
Buvo verta užsidaryti visiems tiems metams švariame kambaryje ir tai padaryti . Nes, pažiūrėkite, skirtumas skalėje tarp pavienio atomo ir metalo gabalo yra maždaug toks pat, kaip tarp to gabalo ir Jūsų. Taigi, jei pavienis atomas gali būti dviejose vietose vienu metu, tas metalo gabalas gali, kodėl gi negalite Jūs? Turiu omeny, tai mano logiškoji pusė kalba. Įsivaizduokite, jei būtumėte keliose vietose vienu metu, kaip tai atrodytų? Kaip Jūsų sąmonė susidorotų su Jūsų kūno delokalizavimu?
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.
Yra dar viena istorijos dalis. Kai mes jį sušildėme ir įjungėme šviesas ir pažiūrėjome į dėžutę, pamatėme, jog metalo gabalas ramiai buvo vientisas savo vietoje. Taigi turėjau išvystyti šią naują intuiciją, jog visi objektai lifte iš tiesų yra kvantiniai objektai, tiesiog sugrūsti į mažytę erdvę.
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.
Jūs girdite daug kalbų apie tai, kaip kvantinė mechanika teigia, jos viskas yra susijungę. Na, tai nėra visiška tiesa; tai daugiau nei tai, tai giliau. Tai tos jungtys, Jūsų jungtys su visais Jus supančiai daiktais, tiesiogine to žodžio prasme apibrėžia, kas Jūs esate. Ir tai ir yra išmintingas kvantinės mechanikos keistumas.
Thank you.
Ačiū.
(Applause)
(Plojimai)