Aaron O'Connell: Membuat obyek kuantum yang terlihat menjadi masuk akal

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

(Tepuk tangan)

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?

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.

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.

Terima kasih.

(Tepuk tangan)