0:00:00.917,0:00:02.408
Laten we een spelletje spelen.

0:00:02.825,0:00:05.701
Stel je voor dat je in Las Vegas

0:00:05.725,0:00:07.076
in een casino bent

0:00:07.100,0:00:11.116
en je besluit om een spelletje te spelen[br]op een van de computers van het casino,

0:00:11.140,0:00:13.726
zoals je ook solitaire of schaken [br]zou kunnen spelen.

0:00:14.400,0:00:17.900
De computer kan zetten doen in het spel,[br]net zoals de menselijke speler.

0:00:18.438,0:00:20.138
Dit is een 'kop of munt'-spel.

0:00:20.732,0:00:23.787
Het begint met een munt [br]die 'kop' laat zien

0:00:23.811,0:00:25.612
en de computer speelt eerst.

0:00:25.636,0:00:28.492
Hij kiest om de munt te draaien of niet,

0:00:28.516,0:00:30.325
maar jij ziet het resultaat niet.

0:00:31.144,0:00:32.365
Daarna is het jouw beurt.

0:00:32.862,0:00:35.704
Jij kunt ook kiezen[br]de munt te draaien of niet

0:00:35.728,0:00:39.188
en jouw zet zal niet zichtbaar zijn [br]voor je tegenspeler, de computer.

0:00:39.737,0:00:43.736
Uiteindelijk speelt de computer opnieuw[br]en hij kan de munt draaien of niet,

0:00:43.760,0:00:46.451
en na deze drie ronden

0:00:46.475,0:00:48.404
wordt het resultaat getoond,

0:00:48.428,0:00:51.236
en als het 'kop' is, wint de computer,

0:00:51.260,0:00:52.975
en als het 'munt' is, win jij.

0:00:54.210,0:00:55.923
Het is dus een tamelijk simpel spel,

0:00:55.947,0:00:59.340
en als iedereen eerlijk speelt[br]en de munt eerlijk is,

0:00:59.364,0:01:03.126
dan heb je vijftig procent kans[br]om dit spel te winnen.

0:01:03.150,0:01:05.424
En om dat te bevestigen,

0:01:05.448,0:01:08.583
vroeg ik mijn studenten om dit spel [br]op onze computers te spelen,

0:01:08.607,0:01:10.591
en na vele, vele pogingen,

0:01:10.615,0:01:14.655
eindigde hun winstpercentage[br]op vijftig procent, of daar dichtbij,

0:01:14.679,0:01:16.330
zoals verwacht.

0:01:16.354,0:01:18.390
Klinkt als een saai spelletje, nietwaar?

0:01:18.414,0:01:21.631
Maar wat als je dit spelletje[br]tegen een kwantumcomputer zou spelen?

0:01:22.665,0:01:25.745
In Las Vegas hebben ze[br]geen kwantumcomputers,

0:01:25.769,0:01:27.510
voor zover ik weet,

0:01:27.534,0:01:30.970
maar IBM heeft een werkende [br]kwantumcomputer gebouwd.

0:01:30.994,0:01:32.191
Dit is hem.

0:01:32.605,0:01:34.189
Maar wat is een kwantumcomputer?

0:01:34.534,0:01:37.343
Kwantumfysica beschrijft

0:01:37.367,0:01:41.137
het gedrag van atomen [br]en fundamentele deeltjes,

0:01:41.161,0:01:43.644
zoals elektronen en fotonen.

0:01:43.668,0:01:45.392
Een kwantumcomputer werkt

0:01:45.416,0:01:48.023
door het besturen van het gedrag[br]van deze deeltjes,

0:01:48.047,0:01:51.713
maar op een manier die totaal anders is[br]dan bij gewone computers.

0:01:52.279,0:01:56.175
Een kwantumcomputer is dus [br]niet zomaar een veel krachtiger versie

0:01:56.199,0:01:58.304
van onze huidige computers,

0:01:58.328,0:02:02.335
zoals een gloeilamp[br]niet een veel krachtiger kaars is.

0:02:02.359,0:02:06.478
Je kunt geen gloeilamp maken[br]door steeds betere kaarsen te maken.

0:02:07.048,0:02:09.263
Een gloeilamp is een andere technologie,

0:02:09.287,0:02:11.941
gebaseerd op diepere [br]wetenschappelijke kennis.

0:02:11.965,0:02:15.702
Zo is kwantumcomputer [br]een nieuw soort apparaat,

0:02:15.726,0:02:18.475
gebaseerd op kennis van de kwantumfysica.

0:02:18.499,0:02:21.649
En net zoals de gloeilamp [br]de samenleving veranderde,

0:02:21.673,0:02:24.333
hebben ook kwantumcomputers[br]in potentie grote invloed

0:02:24.357,0:02:26.234
op veel aspecten van ons leven,

0:02:26.258,0:02:30.186
waaronder onze veiligheidsbehoefte,[br]gezondheidszorg en zelfs het internet.

0:02:30.837,0:02:35.138
Bedrijven over de hele wereld[br]werken aan deze apparaten

0:02:35.162,0:02:37.497
en om te snappen[br]waarom we zo opgewonden zijn,

0:02:37.521,0:02:40.051
spelen we nu ons spelletje[br]op een kwantumcomputer.

0:02:40.862,0:02:45.635
Nu kan ik van hieruit inloggen [br]op IBM's kwantumcomputer,

0:02:45.659,0:02:48.134
waardoor ik het spel [br]op afstand kan spelen,

0:02:48.158,0:02:49.378
en dat kunnen jullie ook.

0:02:50.151,0:02:55.573
Om dit te doen, herinner je de email,[br]een tijdje geleden, van TED,

0:02:55.597,0:02:59.322
die je vroeg of je de munt[br]wel of niet wilde omdraaien,

0:02:59.346,0:03:01.041
als je het spelletje speelde.

0:03:01.065,0:03:05.933
Eigenlijk vroegen we je te kiezen[br]tussen een cirkel of een vierkant.

0:03:05.957,0:03:09.799
Dat wist je niet, maar je keuze[br]voor cirkel betekent 'draai de munt',

0:03:09.823,0:03:12.630
en je keuze voor het vierkant[br]betekent 'draai de munt niet'.

0:03:12.723,0:03:15.564
We kregen 372 antwoorden.

0:03:15.588,0:03:16.778
Dank jullie wel.

0:03:16.802,0:03:21.270
Dat betekent dat we 372 spelletjes [br]kunnen spelen tegen de kwantumcomputer

0:03:21.294,0:03:22.922
door jullie keuzes te gebruiken.

0:03:22.946,0:03:25.191
En het spelletje gaat behoorlijk snel,

0:03:25.215,0:03:27.422
ik kan je het resultaat meteen laten zien.

0:03:28.231,0:03:30.537
Helaas, jullie deden het niet erg goed.

0:03:30.561,0:03:32.634
(Gelach)

0:03:32.634,0:03:35.690
De kwantumcomputer won bijna elk spel.

0:03:36.149,0:03:39.871
Het verloor er een paar vanwege[br]operationele fouten in de computer.

0:03:39.905,0:03:41.867
(Gelach)

0:03:41.891,0:03:45.192
Hoe lukte het om zo'n geweldige [br]winnende serie te scoren?

0:03:46.224,0:03:48.717
Het lijkt magie of valsspelen,

0:03:48.741,0:03:51.119
maar het is gewoon[br]kwantumfysica in actie.

0:03:51.780,0:03:53.356
Het werkt zo.

0:03:53.380,0:03:58.832
Een normale computer simuleert[br]kop of munt als een bit,

0:03:58.856,0:04:00.511
een nul of een één,

0:04:00.535,0:04:04.415
of een stroompje dat aan of uit gaat[br]in een computerchip.

0:04:04.439,0:04:06.519
Een kwantumcomputer[br]doet dat totaal anders.

0:04:07.250,0:04:11.763
Een kwantum-bit heeft een wat flexibelere,[br]niet-binaire identiteit.

0:04:12.511,0:04:18.353
Het bestaat in een superpositie,[br]of een combinatie van nul en één,

0:04:18.377,0:04:23.083
met een bepaalde kans op een nul[br]en een bepaalde kans op een één.

0:04:23.545,0:04:26.076
Met andere woorden,[br]zijn identiteit is een spectrum.

0:04:26.790,0:04:30.593
Het kan, bijvoorbeeld, zeventig procent[br]kans zijn om een nul te zijn

0:04:30.617,0:04:32.953
en dertig procent om een één te zijn

0:04:32.977,0:04:36.992
of 80-20 of 60-40.

0:04:37.016,0:04:39.629
De mogelijkheden zijn eindeloos.

0:04:39.653,0:04:41.019
De basisgedachte is

0:04:41.043,0:04:45.263
dat we de precieze waarden [br]nul en één moeten loslaten

0:04:45.287,0:04:47.128
en onzekerheid moeten toelaten.

0:04:47.737,0:04:49.388
Tijdens het spelletje

0:04:49.412,0:04:54.159
creëert de kwantumcomputer[br]deze glijdende combinatie van kop en munt,

0:04:54.183,0:04:55.334
nul en één,

0:04:55.358,0:04:57.626
dus wat de speler ook doet,

0:04:57.650,0:04:58.838
draaien of niet draaien,

0:04:58.862,0:05:01.238
deze superpositie blijft intact.

0:05:01.830,0:05:05.306
Het is zoiets als het roeren [br]van een mix van twee vloeistoffen.

0:05:05.714,0:05:10.099
Of je nu roert of niet,[br]de vloeistof blijft gemixt,

0:05:10.123,0:05:12.544
maar in zijn laatste zet,

0:05:12.568,0:05:16.508
kan de kwantumcomputer[br]de nul en één 'ontmixen',

0:05:16.532,0:05:20.270
en zo perfect 'kop' eruit halen[br]zodat jij elke keer verliest.

0:05:20.294,0:05:21.864
(Gelach)

0:05:22.267,0:05:25.647
Als je dit een beetje raar vindt,[br]heb je groot gelijk.

0:05:26.608,0:05:30.687
Gewone munten hebben[br]geen combinatie van kop en munt.

0:05:31.056,0:05:35.260
Wij ervaren deze flexibele[br]kwantumrealiteit niet

0:05:35.284,0:05:36.754
in ons dagelijks leven.

0:05:37.247,0:05:39.501
Als je in verwarring bent over kwantum,

0:05:39.525,0:05:41.431
geen zorgen, je gaat het begrijpen.

0:05:41.455,0:05:44.619
(Gelach)

0:05:44.643,0:05:48.899
Maar ook al kunnen we [br]de vreemde kwantumwereld niet ervaren,

0:05:48.923,0:05:52.081
we kunnen de reële effecten wel zien.

0:05:52.105,0:05:53.959
Je hebt de resultaten zelf kunnen zien.

0:05:54.529,0:05:55.990
De kwantumcomputer won,

0:05:56.014,0:06:00.302
omdat hij gebruik maakte[br]van superpositie en onzekerheid,

0:06:00.826,0:06:03.182
en deze kwantumeigenschappen zijn sterk,

0:06:03.206,0:06:05.484
niet alleen om muntspelletjes te winnen,

0:06:05.508,0:06:09.126
maar ook om er toekomstige[br]kwantumtechnologieën mee te maken.

0:06:09.150,0:06:12.666
Laat me drie voorbeelden geven[br]van mogelijke toepassingen

0:06:12.690,0:06:14.230
die ons leven kunnen veranderen.

0:06:15.147,0:06:20.448
Allereerst, kwantumonzekerheid kun je [br]gebruiken om geheime sleutels te maken

0:06:20.472,0:06:24.262
om boodschappen te versleutelen[br]die we verzenden,

0:06:24.286,0:06:29.415
zodat hackers de sleutel niet stiekem[br]perfect kunnen kopiëren,

0:06:29.439,0:06:30.992
vanwege de kwantumonzekerheid.

0:06:31.809,0:06:35.595
Ze zouden de natuurwetten[br]moeten overtreden

0:06:35.619,0:06:36.888
om de sleutel te hacken.

0:06:37.531,0:06:42.405
Deze manier van onbreekbare encryptie[br]wordt al getest door banken

0:06:42.429,0:06:44.364
en andere instituten wereldwijd.

0:06:45.357,0:06:50.806
Vandaag de dag gebruiken we wereldwijd [br]meer dan 17 miljard gekoppelde apparaten.

0:06:51.619,0:06:55.119
Stel je voor wat kwantumversleuteling [br]in de toekomst kan betekenen.

0:06:56.171,0:07:01.901
Ten tweede, kwantumcomputers kunnen[br]de zorg en geneeskunde transformeren.

0:07:02.427,0:07:07.728
Bijvoorbeeld, het ontwerp en het onderzoek[br]naar moleculen voor geneesmiddelen

0:07:07.752,0:07:10.147
is tegenwoordig een uitdagend probleem

0:07:10.171,0:07:15.123
en dat is omdat de exacte [br]beschrijving en berekeningen

0:07:15.147,0:07:19.249
van alle kwantumeigenschappen[br]van alle atomen in een molecuul

0:07:19.273,0:07:22.924
zelfs voor onze supercomputers [br]een zeer moeilijke rekentaak is.

0:07:23.480,0:07:25.686
Maar een kwantumcomputer kan dat beter,

0:07:25.710,0:07:28.964
want die werkt dankzij[br]dezelfde kwantumeigenschappen

0:07:28.988,0:07:31.540
als de moleculen die hij [br]probeert te simuleren.

0:07:31.564,0:07:36.341
Toekomstige, grootschalige[br]kwantumsimulaties voor geneesmiddelen

0:07:36.365,0:07:39.651
kunnen mogelijk leiden tot behandelingen[br]voor ziekten zoals Alzheimer,

0:07:39.675,0:07:41.817
met effect op duizenden levens.

0:07:42.355,0:07:45.392
En ten derde, mijn favoriete[br]kwantumtoepassing

0:07:45.416,0:07:50.075
is teleporteren van informatie [br]van de ene naar de andere plaats

0:07:50.099,0:07:53.141
zonder de informatie fysiek te verzenden.

0:07:53.847,0:07:57.276
Dat klinkt als sciencefiction, [br]maar het is mogelijk,

0:07:57.300,0:08:01.019
want de flexibele eigenschappen[br]van de kwantumdeeltjes

0:08:01.043,0:08:04.401
kunnen met elkaar verstrengeld raken [br]dwars door ruimte en tijd,

0:08:04.425,0:08:08.035
zodanig dat als je iets verandert[br]aan één deeltje,

0:08:08.059,0:08:09.745
dat dan impact heeft op het andere,

0:08:09.745,0:08:12.197
en dat creëert een [br]kanaal voor teleportering.

0:08:13.039,0:08:15.648
Dit is al gedemonstreerd [br]in onderzoekslaboratoria

0:08:15.672,0:08:18.593
en kan deel uitmaken [br]van een toekomstig kwantuminternet.

0:08:19.219,0:08:22.566
We hebben nu nog niet zo'n netwerk,

0:08:22.590,0:08:25.494
maar mijn team werkt wel [br]aan deze mogelijkheden

0:08:25.518,0:08:29.367
door een kwantumnetwerk[br]op een kwantumcomputer te simuleren.

0:08:30.052,0:08:34.050
We hebben interessante nieuwe protocollen[br]en ontwerpen geïmplementeerd,

0:08:34.074,0:08:39.756
zoals teleportering tussen[br]verschillende gebruikers in het netwerk,

0:08:39.780,0:08:42.002
efficiënte dataoverdracht

0:08:42.026,0:08:43.629
en zelfs veilig stemmen.

0:08:44.502,0:08:47.381
Een kwantumfysicus zoals ik[br]beleeft een hoop lol.

0:08:47.405,0:08:48.898
Ik kan het echt aanraden.

0:08:48.922,0:08:50.880
(Gelach)

0:08:50.904,0:08:53.785
Wij zijn de ontdekkingsreizigers[br]in een kwantumwonderland.

0:08:53.809,0:08:56.693
Wie weet wat voor toepassingen [br]we hierna zullen ontdekken.

0:08:57.222,0:09:00.047
We moeten voorzichtig[br]en verantwoordelijk voortschrijden

0:09:00.071,0:09:02.197
terwijl we onze kwantumtoekomst uitbouwen.

0:09:02.809,0:09:04.607
En voor mij persoonlijk

0:09:04.631,0:09:10.100
zie ik kwantumfysica niet als een tool[br]om alleen kwantumcomputers te bouwen.

0:09:10.124,0:09:15.258
Ik zie kwantumcomputers als een manier[br]om de mysteries van de natuur te ontdekken

0:09:15.282,0:09:19.194
en om de verborgen wereld [br]buiten onze ervaring te laten zien.

0:09:19.218,0:09:21.320
Hoe verbazingwekkend is het[br]dat wij mensen,

0:09:21.344,0:09:24.336
met onze relatief beperkte toegang[br]tot het universum,

0:09:24.360,0:09:26.994
toch ver over onze horizon [br]heen kunnen kijken

0:09:27.018,0:09:29.738
door alleen onze verbeelding[br]en ons vernuft te gebruiken.

0:09:30.211,0:09:32.528
En het universum beloont ons

0:09:32.552,0:09:36.480
door te laten zien hoe ongelooflijk[br]interessant en verrassend het is.

0:09:37.171,0:09:40.547
De toekomst is fundamenteel onzeker

0:09:40.571,0:09:43.750
en voor mij is dat zeker opwindend.

0:09:44.344,0:09:45.495
Dank jullie wel.

0:09:45.519,0:09:49.006
(Applaus)