Aaron O'Connell: Making sense of a visible quantum object

Translator: Rafel Marco i Molina Reviewer: Nil Ventosa

This is a representation of your brain,

Això és una representació del cervell.

and your brain can be broken into two parts.

Es pot dividir en dues parts.

There's the left half, which is the logical side,

Això és la meitat esquerra, la part lògica,

and then the right half,

i aquí hi ha la meitat dreta,

which is the intuitive.

la part intuïtiva.

And so if we had a scale to measure the aptitude of each hemisphere,

Així que si tinguéssim una escala per mesurar les aptituds de cada hemisferi,

then we can plot our brain.

podríem elaborar un mapa del cervell.

And for example, this would be somebody who's completely logical.

Per exemple, aquest seria d'algú completament lògic.

This would be someone who's entirely intuitive.

Aquest d'algú totalment intuïtiu.

So where would you put your brain on this scale?

On situaríeu el vostre cervell en aquesta escala?

Some of us may have opted for one of these extremes,

Alguns optaríem per un dels extrems,

but I think for most people in the audience,

però crec que per a la majoria de vosaltres,

your brain is something like this --

el vostre cervell seria una cosa així,

with a high aptitude in both hemispheres at the same time.

amb una gran capacitat en ambdós hemisferis alhora.

It's not like they're mutually exclusive or anything.

No té per què ser incompatible ni molt menys.

You can be logical and intuitive.

Es pot ser lògic i intuïtiu.

And so I consider myself one of these people,

Jo em considero així,

along with most of the other experimental quantum physicists,

com la majoria dels físics quàntics experimentals,

who need a good deal of logic

que necessiten una bona dosi de lògica

to string together these complex ideas.

per embastar aquestes idees complexes.

But at the same time, we need a good deal of intuition

Però alhora, necessitem una bona dosi d'intuïció

to actually make the experiments work.

per fer que l'experiment finalment funcioni.

How do we develop this intuition? Well we like to play with stuff.

Com desenvolupem aquesta intuïció? Ens agrada experimentar.

So we go out and play with it, and then we see how it acts,

Així que anem i hi juguem, i després veiem com actuen.

and then we develop our intuition from there.

I a partir d'aquí desenvolupem la intuïció.

And really you do the same thing.

En realitat, vosaltres feu el mateix.

So some intuition

Per exemple, una intuïció

that you may have developed over the years

que heu desenvolupat durant anys

is that one thing is only in one place at a time.

és que una cosa és només a un lloc alhora.

I mean, it can sound weird to think about

Sé que pot sonar estrany pensar sobre

one thing being in two different places at the same time,

una cosa que sigui a dos llocs diferents alhora,

but you weren't born with this notion, you developed it.

però no heu nascut amb aquesta noció, l'heu desenvolupada.

And I remember watching a kid playing on a car stop.

Recordo veure un nen jugant sobre una barra d'estacionament.

He was just a toddler and he wasn't very good at it, and he kept falling over.

No tindria més de dos anys i mig i no ho feia molt bé, hi ensopegava sempre.

But I bet playing with this car stop taught him a really valuable lesson,

Però aposto que jugar amb aquesta barra li va ensenyar una lliçó molt important,

and that's that large things don't let you get right past them,

i és que les coses grans no et deixen travessar-les,

and that they stay in one place.

i s'estan en un lloc.

And so this is a great conceptual model to have of the world,

I això és un gran model conceptual del món,

unless you're a particle physicist.

llevat que sigues un físic de partícules.

It'd be a terrible model for a particle physicist,

Seria un model terrible per a un físic de partícules,

because they don't play with car stops,

perquè ells no juguen amb barres d'estacionament,

they play with these little weird particles.

ells juguen amb aquestes petites i estranyes partícules.

And when they play with their particles,

I quan hi juguen,

they find they do all sorts of really weird things --

troben que fan tota mena de coses realment estranyes,

like they can fly right through walls,

com ara que poden travessar les parets,

or they can be in two different places at the same time.

o que poden ser en dos llocs diferents alhora.

And so they wrote down all these observations,

Així que van apuntar totes aquestes observacions,

and they called it the theory of quantum mechanics.

i la van anomenar la teoria de la mecànica quàntica.

And so that's where physics was at a few years ago;

I aquí era la física fa uns quants anys;

you needed quantum mechanics

es necessitava la mecànica quàntica

to describe little, tiny particles.

per descriure les partícules molt petites.

But you didn't need it

Però no la necessitaves

to describe the large, everyday objects around us.

per descriure els grans objectes quotidians que ens envolten.

This didn't really sit well with my intuition,

Això no casava amb la meva intuïció,

and maybe it's just because I don't play with particles very often.

i potser passa perquè no jugo sovint amb partícules.

Well, I play with them sometimes,

Bé, hi jugo alguna vegada,

but not very often.

però no sovint.

And I've never seen them.

I mai les he vistes.

I mean, nobody's ever seen a particle.

De fet, ningú no les ha vistes mai.

But it didn't sit well with my logical side either.

Però així i tot no hi casava amb la meva part lògica.

Because if everything is made up of little particles

Perquè si tot és fet de petites partícules

and all the little particles

i totes les petites partícules

follow quantum mechanics,

actuen segons la mecànica quàntica,

then shouldn't everything just follow quantum mechanics?

llavors no hauria d'actuar tot segons aquestes lleis?

I don't see any reason why it shouldn't.

No veig cap raó perquè no sigui així.

And so I'd feel a lot better about the whole thing

Em sentiria molt millor doncs,

if we could somehow show

si pogués d'alguna manera demostrar

that an everyday object

que un objecte quotidià

also follows quantum mechanics.

també segueix la mecànica quàntica.

So a few years ago, I set off to do just that.

Fa un parell d'anys, vaig començar a fer just això.

So I made one.

En vaig construir un.

This is the first object

Aquest és el primer objecte

that you can see

que podeu veure

that has been in a mechanical quantum superposition.

que ha estat en una superposició quàntica mecànica.

So what we're looking at here

Això que observem aquí

is a tiny computer chip.

és un petit xip informàtic.

And you can sort of see this green dot right in the middle.

Podeu veure aquesta mena de punt verd al mig.

And that's this piece of metal I'm going to be talking about in a minute.

És la peça de metall sobre la qual parlaré dins d'un minut.

This is a photograph of the object.

Això és una fotografia de l'objecte.

And here I'll zoom in a little bit. We're looking right there in the center.

El faré una mica més gran. Mirem just al centre.

And then here's a really, really big close-up of the little piece of metal.

I això és realment un primeríssim pla d'aquesta petita peça metàl·lica.

So what we're looking at is a little chunk of metal,

El que examinem és un petit tros de metall,

and it's shaped like a diving board, and it's sticking out over a ledge.

que té forma de trampolí, i sobresurt d'un sortint.

And so I made this thing

Vaig construir això

in nearly the same way as you make a computer chip.

gairebé de la mateixa manera que es fa un xip d'ordinador.

I went into a clean room with a fresh silicon wafer,

Em vaig ficar a una sala blanca amb una oblia nova de silici,

and then I just cranked away at all the big machines for about 100 hours.

i vaig posar les grans màquines en marxa unes 100 hores.

For the last stuff, I had to build my own machine --

Per a l'últim material, vaig haver de construir la meva pròpia màquina,

to make this swimming pool-shaped hole

per fer aquest forat en forma de piscina

underneath the device.

sota l'aparell.

This device has the ability

Aquest aparell té l'habilitat

to be in a quantum superposition,

de estar en una superposició quàntica,

but it needs a little help to do it.

però necessita una mica d'ajuda per fer-ho.

Here, let me give you an analogy.

Deixeu-me fer-vos una analogia.

You know how uncomfortable it is to be in a crowded elevator?

Sabeu com és d'incòmode pujar a un ascensor ple de gom a gom?

I mean, when I'm in an elevator all alone, I do all sorts of weird things,

Quan sóc sol a un ascensor, faig tota mena de coses estranyes,

but then other people get on board

però quan hi pugen altres persones

and I stop doing those things

deixo de fer-ne,

because I don't want to bother them,

perquè no vull molestar-los,

or, frankly, scare them.

ni, sincerament, espantar-los.

So quantum mechanics says

La mecànica quàntica diu

that inanimate objects feel the same way.

que els objectes inanimats actuen igual.

The fellow passengers for inanimate objects

Els companys de viatge per als objectes inanimats

are not just people,

no són la gent,

but it's also the light shining on it

sinó que són la llum que hi lluu

and the wind blowing past it and the heat of the room.

i el vent que hi bufa i l'escalfor de l'habitació.

And so we knew, if we wanted to see

Sabíem, doncs, que si volíem veure

this piece of metal behave quantum mechanically,

actuar aquesta peça de metall segons la mecànica quàntica,

we're going to have to kick out all the other passengers.

hauríem de fer fora tots els altres passatgers.

And so that's what we did.

I això és el que vam fer.

We turned off the lights,

Vam apagar els llums,

and then we put it in a vacuum and sucked out all the air,

el vam posar en el buit i vam aspirar tot l'aire,

and then we cooled it down

després el vam refredar

to just a fraction of a degree above absolute zero.

a una temperatura una fracció de grau superior al zero absolut.

Now, all alone in the elevator,

Ara, tot sol a l'ascensor,

the little chunk of metal is free to act however it wanted.

el petit tros de metall és lliure d'actuar com desitgi.

And so we measured its motion.

I hi vam mesurar el moviment.

We found it was moving in really weird ways.

Vam descobrir que es bellugava de manera molt estranya.

Instead of just sitting perfectly still, it was vibrating,

En lloc d'estar-se absolutament quiet, vibrava.

and the way it was vibrating was breathing something like this --

I la manera com vibrava era com una respiració, si fa no fa,

like expanding and contracting bellows.

com l'expansió i contracció d'una manxa.

And by giving it a gentle nudge,

I picant-lo suaument,

we were able to make it both vibrate

el podíem fer vibrar

and not vibrate

i no vibrar

at the same time --

alhora,

something that's only allowed with quantum mechanics.

una cosa que només es permesa a la mecànica quàntica.

So what I'm telling you here is something truly fantastic.

Així que el que us explico és veritablement fantàstic.

What does it mean for one thing

Què significa que una cosa

to be both vibrating and not vibrating

vibri i no vibri

at the same time?

alhora?

So let's think about the atoms.

Penseu en els àtoms.

So in one case:

Un exemple:

all the trillions of atoms that make up that chunk of metal

tots els bilions d'àtoms que composen el tros de metall

are sitting still

estan quiets

and at the same time those same atoms

i alhora aquests mateixos àtoms

are moving up and down.

es belluguen amunt i avall.

Now it's only at precise times when they align.

Només en un moment concret s'hi alineen.

The rest of the time they're delocalized.

La resta del temps estan deslocalitzats.

That means that every atom

Això vol dir que cada àtom

is in two different places at the same time,

és a dos llocs diferents alhora,

which in turn means the entire chunk of metal

la qual cosa vol dir també que el tros sencer de metall

is in two different places.

és a dos llocs diferents.

I think this is really cool.

Crec que és guai, això!

(Laughter)

(Riallades)

Really.

De debò.

(Applause)

(Aplaudiments)

It was worth locking myself in a clean room to do this for all those years

Pagava la pena de tancar-me en una sala blanca per fer això tots aquests anys.

because, check this out,

Perquè, fixeu-vos-hi,

the difference in scale

la diferència escalar

between a single atom and that chunk of metal

entre un àtom sol i aquest tros de metall

is about the same as the difference

és més o menys la mateixa

between that chunk of metal and you.

que entre aquest tros de metall i vosaltres.

So if a single atom can be in two different places at the same time,

Per tant, si un àtom sol pot ser a dos llocs diferents alhora,

that chunk of metal can be in two different places,

aquest tros de metall pot ser a dos llocs diferents,

then why not you?

així que per què no vosaltres?

I mean, this is just my logical side talking.

Vull dir, això ho diu el meu costat lògic.

So imagine if you're in multiple places at the same time,

Imagineu si poguéssiu ser a múltiples llocs alhora,

what would that be like?

com seria?

How would your consciousness

Com la vostra consciència

handle your body being delocalized in space?

manegaria un cos deslocalitzat a l'espai?

There's one more part to the story.

Encara hi ha una altra part d'història.

It's when we warmed it up,

Quan el vam escalfar,

and we turned on the lights and looked inside the box,

i vam encendre els llums i vam mirar dins la caixa,

we saw that the piece metal was still there in one piece.

vam veure que la peça de metall encara hi era tota sencera.

And so I had to develop this new intuition,

I això em va fer desenvolupar una nova intuïció,

that it seems like all the objects in the elevator

de que sembla que tots els objectes de l'ascensor

are really just quantum objects

són en realitat objectes quàntics

just crammed into a tiny space.

tot just ficats en un espai reduït.

You hear a lot of talk

Sentiu moltes conferències

about how quantum mechanics says that everything is all interconnected.

sobre com la mecànica quàntica afirma que tot està interconnectat.

Well, that's not quite right.

Bé, no és del tot cert;

It's more than that; it's deeper.

és més que això, més profund.

It's that those connections,

Aquestes connexions,

your connections to all the things around you,

les vostres connexions amb totes les coses del voltant,

literally define who you are,

literalment defineixen qui sou.

and that's the profound weirdness of quantum mechanics.

I aquesta és la profunda estranyesa de la mecànica quàntica.

Thank you.

Gràcies.

(Applause)

(Aplaudiments)