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

Translator: Amir Sudjono Reviewer: Anggriawan Sugianto

This is a representation of your brain,

Ini adalah representasi dari otak Anda.

and your brain can be broken into two parts.

Dan otak Anda dapat dibagi menjadi dua bagian.

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

Ada bagian kiri, yang merupakan sisi logikal,

and then the right half,

dan bagian kanan,

which is the intuitive.

yang merupakan sisi intuisi.

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

Dan jika kita harus mengukur kemampuan dari masing-masing belahan,

then we can plot our brain.

lalu kita bisa menggambar otak kita.

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

Sebagai contoh, ini adalah seseorang yang sangat logikal.

This would be someone who's entirely intuitive.

Ini adalah seseorang yang selurunya intuitif.

So where would you put your brain on this scale?

Jadi di mana Anda letakkan otak Anda di skala ini?

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

Beberapa dari kita mungkin memilih salah satu dari sisi ekstrim ini,

but I think for most people in the audience,

tetapi saya pikir kebanyakan hadirin,

your brain is something like this --

otak Anda adalah seperti ini --

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

dengan kemampuan yang tinggi di kedua belahan pada waktu yang sama.

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

Mereka bukanlah saling eksklusif atau apa pun.

You can be logical and intuitive.

Anda bisa menjadi logis dan intuitif.

And so I consider myself one of these people,

Jadi saya anggap diri saya salah satu dari orang-orang ini,

along with most of the other experimental quantum physicists,

bersama dengan sebagian besar fisikawan eksperimental kuantum lainnya,

who need a good deal of logic

yang memerlukan banyak logika

to string together these complex ideas.

untuk menggabungkan gagasan-gagasan rumit ini.

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

Tetapi pada waktu yang sama, kami membutuhkan sejumlah intuisi

to actually make the experiments work.

untuk dengan nyata membuat eksperimen ini berjalan.

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

Bagaimana kita mengembangkan intuisi ini? Nah kita senang bermain dengan sesuatu.

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

Jadi kita keluar dan bermain dengannya, dan kemudian kita melihat bagaimana ia berperilaku.

and then we develop our intuition from there.

Dan kita mengembangkan intuisi kita dari sana.

And really you do the same thing.

Dan nyatanya Anda melakukan hal yang sama.

So some intuition

Jadi sebagian intuisi

that you may have developed over the years

yang telah Anda kembangkan selama bertahun-tahun

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

adalah sesuatu yang hanya berada di satu tempat pada satu waktu.

I mean, it can sound weird to think about

Maksud saya, ini akan terdengar aneh untuk berpikir

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

satu barang berada di dua tempat pada waktu yang sama,

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

tetapi Anda tidak dilahirkan dengan pemikiran ini, Anda mengembangkannya.

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

Dan saya ingat melihat seorang anak bermain dengan pengganjal roda mobil.

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

Dia seorang balita dan tidak mahir dengan hal ini, dan selalu jatuh.

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

Tetapi saya bertaruh bahwa bermain dengannya mengajarinya pelajaran berharga,

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

bahwa barang yang besar tidak membiarkan Anda melewatinya,

and that they stay in one place.

dan mereka diam di satu tempat.

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

Dan ini adalah model konseptual yang dimiliki tentang dunia,

unless you're a particle physicist.

kecuali Anda adalah seoarang fisikawan partikel.

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

Ini akan menjadi model yang buruk untuk fisikawan partikel,

because they don't play with car stops,

karena mereka tidak bermain dengan pengganjal roda mobil,

they play with these little weird particles.

mereka bermain dengan partikel kecil yang aneh ini.

And when they play with their particles,

Dan ketika mereka bermain dengan partikel mereka,

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

mereka melakukan banyak hal yang aneh --

like they can fly right through walls,

seperti mereka dapat terbang menembus tembok,

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

atau mereka dapat berada di dua tempat berbeda pada saat yang sama.

And so they wrote down all these observations,

Lalu mereka menulis semua pengamatan-pengamatan ini,

and they called it the theory of quantum mechanics.

dan mereka menamakannya teori mekanika kuantum.

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

Dan itulah di mana fisika berada beberapa tahun lalu;

you needed quantum mechanics

Anda memerlukan fisika kuantum

to describe little, tiny particles.

untuk menjelaskan partikel yang kecil.

But you didn't need it

Tetapi Anda tidak membutuhkannya

to describe the large, everyday objects around us.

untuk menjelaskan obyek besar yang berada di sekitar kita.

This didn't really sit well with my intuition,

Ini tidak sesuai dengan intuisi saya,

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

dan mungkin dikarenakan saya tidak sering bermain dengan partikel-partikel.

Well, I play with them sometimes,

Saya kadang-kadang bermain dengannya,

but not very often.

tetapi tidak sering.

And I've never seen them.

Dan saya belum pernah melihatnya.

I mean, nobody's ever seen a particle.

Maksud saya, tidak ada orang yang pernah melihat partikel.

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

Tetapi ini tidak sesuai dengan sisi logis saya juga.

Because if everything is made up of little particles

Karena semuanya terbuat dari partikel kecil

and all the little particles

dan semua partikel kecil

follow quantum mechanics,

mengikuti mekanika kuantum,

then shouldn't everything just follow quantum mechanics?

lalu mengapa tidak semuanya saja mengikuti mekanika kuantum?

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

Saya tidak melihat alasan mengapa tidak.

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

Lalu saya merasa lebih baik akan segalanya

if we could somehow show

jika kita dapat menunjukkan

that an everyday object

bahwa obyek setiap hari

also follows quantum mechanics.

juga mengikuti mekanika quantum.

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

Jadi beberapa tahun lalu, saya mulai melakukannya.

So I made one.

Jadi saya membuat satu.

This is the first object

Ini adalah obyek pertama

that you can see

yang dapat Anda lihat

that has been in a mechanical quantum superposition.

yang telah berada di superposisi kuantum mekanik.

So what we're looking at here

Jadi yang kita lihat di sini

is a tiny computer chip.

adalah chip komputer yang kecil.

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

Dan Anda dapat melihat titik hijau tepat di bagian tengah.

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

Dan itu adalah sepotong logam yang akan saya bicarakan sebentar lagi.

This is a photograph of the object.

Ini adalah foto dari obyek tersebut.

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

Dan di sini saya akan zoom-in sedikit. Kita melihatnya di bagian tengah.

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

Dan ini adalah close-up yang sangat besar untuk sepotong logam yang kecil.

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

Jadi apa yang kita lihat adalah sedikit gumpalan logam,

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

dan bentuknya seperti papan menyelam, dan mencuat di atas langkan.

And so I made this thing

Jadi saya membuat barang ini

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

dengan cara yang hampir sama dengan pembuatan chip komputer.

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

Saya pergi ke ruangan bersih dengan wafer silikon segar,

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

dan saya menghidupkan mesin-mesin besar selama sekitar 100 jam.

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

Untuk bagian terakhir, saya harus membuat mesin saya sendiri --

to make this swimming pool-shaped hole

untuk membuat lubang berbentuk kolam renang ini

underneath the device.

di bagian bawah alat ini.

This device has the ability

Alat ini memiliki kemampuan

to be in a quantum superposition,

untuk berada di superposisi kuantum,

but it needs a little help to do it.

tetapi ia membutuhkan sedikit bantuan untuk itu.

Here, let me give you an analogy.

Ini, biarkan saya memberi Anda analogi.

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

Anda tahu bagaimana tidak nyamannya berada di lift yang ramai?

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

Maksud saya, jika saya berada di lift sendirian, saya melakukan banyak hal aneh,

but then other people get on board

tetapi lalu orang lain masuk

and I stop doing those things

dan saya berhenti melakukan hal-hal tersebut,

because I don't want to bother them,

karena saya tidak mau menganggu mereka,

or, frankly, scare them.

atau, sejujurnya, menakuti mereka.

So quantum mechanics says

Jadi mekanika kuantum mengatakan

that inanimate objects feel the same way.

bahwa benda mati merasakan hal yang sama.

The fellow passengers for inanimate objects

Sesama penumpang itu adalah benda mati

are not just people,

bukan hanya manusia,

but it's also the light shining on it

tetapi ada juga sinar yang menyinarinya

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

dan angin yang meniup melewatinya dan panas dari ruangan.

And so we knew, if we wanted to see

Jadi kita tahu, jika kita ingin melihat

this piece of metal behave quantum mechanically,

potongan logam ini berperilaku secara kuantum mekanik,

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

kita akan harus mengeluarkan semua penumpang lain.

And so that's what we did.

Jadi itulah yang kita lakukan.

We turned off the lights,

Kita mematikan lampu,

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

dan kita menempatkannya di vakum dan menyedot udara keluar,

and then we cooled it down

lalu kita dinginkan

to just a fraction of a degree above absolute zero.

sehingga menjadi hanya sedikit di atas nol mutlak

Now, all alone in the elevator,

Sekarang, sendirian di lift,

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

potongan kecil logam ini bebas untuk melakukan apa saja.

And so we measured its motion.

Jadi kita ukur gerakannya.

We found it was moving in really weird ways.

Kita temukan ia bergerak dengan cara yang aneh.

Instead of just sitting perfectly still, it was vibrating,

Bukannya tidak bergerak, ia bergetar.

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

Dan caranya bergetar adalah dengan bernapas sesuatu seperti ini --

like expanding and contracting bellows.

seperti puputan membesar dan mengecil.

And by giving it a gentle nudge,

Dengan menyentuhnya dengan lembut,

we were able to make it both vibrate

kita dapat membuat keduanya bergetar

and not vibrate

dan tidak bergetar

at the same time --

pada saat yang sama --

something that's only allowed with quantum mechanics.

sesuatu yang hanya diperbolehkan dengan mekanika kuantum.

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

Jadi apa yang saya katakan adalah ada sesuatu yang sangat fantastis.

What does it mean for one thing

Apakah artinya ini untuk suatu benda

to be both vibrating and not vibrating

untuk keduanya bergerak dan tidak bergerak

at the same time?

pada saat bersamaan?

So let's think about the atoms.

Mari kita pikirkan atom.

So in one case:

Jadi satu contoh:

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

semua trilyunan atom yang membentuk sepotong logam tersebut

are sitting still

semua diam

and at the same time those same atoms

dan pada saat yang bersamaan, atom-atom tersebut

are moving up and down.

juga naik turun.

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

Sekarang hanyalah pada saat yang tepat ketika mereka sejajar.

The rest of the time they're delocalized.

Pada waktu yang lainnya, mereka terdelokalisasi.

That means that every atom

Artinya adalah setiap atom

is in two different places at the same time,

berada di dua tempat yang berbeda pada satu waktu,

which in turn means the entire chunk of metal

yang pada akhirnya berarti seluruh potongan logam

is in two different places.

berada di dua tempat berbeda.

I think this is really cool.

Saya pikir ini sangat keren.

(Laughter)

(Tertawa)

Really.

Benar.

(Applause)

(Tepuk tangan)

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

Tidak sia-sia mengunci diri saya sendiri di kamar bersih untuk melakukan ini selama bertahun-tahun.

because, check this out,

Karena, lihatlah ini,

the difference in scale

perbedaan di skala

between a single atom and that chunk of metal

antara satuan atom dan potongan logam tersebut

is about the same as the difference

sama dengan perbedaan

between that chunk of metal and you.

antara potongan logam itu dan Anda.

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

Jadi jika atom satuan dapat berada di dua tempat secara bersamaan,

that chunk of metal can be in two different places,

potongan logam itu bisa berada di dua tempat,

then why not you?

mengapa Anda tidak bisa?

I mean, this is just my logical side talking.

Maksud saya, ini adalah sisi logis saya berbicara.

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

Jadi bayangkan jika Anda berada di beberapa tempat secara bersamaan,

what would that be like?

akan seperti apakah?

How would your consciousness

Bagaimana kesadaran Anda

handle your body being delocalized in space?

menangani tubuh Anda yang sedang didelokalisasi dalam ruangan?

There's one more part to the story.

Ada satu lagi bagian dari cerita.

It's when we warmed it up,

Ini adalah ketika kita menghangatkannya,

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

dan kita menyalakan lampu dan melihat ke dalam kotak,

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

kita lihat potongan logam itu masih di situ dalam satu bagian.

And so I had to develop this new intuition,

Jadi saya harus mengembangkan intuisi baru ini,

that it seems like all the objects in the elevator

yang tampaknya seperti semua benda di lift

are really just quantum objects

adalah obyek kuantum

just crammed into a tiny space.

hanya berdesakan dalam ruang kecil.

You hear a lot of talk

Anda dengar banyak pembicaraan

about how quantum mechanics says that everything is all interconnected.

tentang bagaimana mekanika kuantum mengatakan bahwa semua tersambung.

Well, that's not quite right.

Nah, itu tidak seluruhnya benar,

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

ini lebih dari itu, lebih dalam.

It's that those connections,

Artinya adalah koneksi-koneksi itu,

your connections to all the things around you,

koneksi-koneksi Anda terhadap segala barang di sekitar Anda,

literally define who you are,

menentukan siapa diri Anda.

and that's the profound weirdness of quantum mechanics.

Dan itulah keanehan yang mendalam dari mekanika quantum.

Thank you.

Terima kasih.

(Applause)

(Tepuk tangan)