WEBVTT

00:00:00.917 --> 00:00:02.408
Laten we een spelletje spelen.

00:00:02.825 --> 00:00:05.701
Stel je voor dat je in Las Vegas

00:00:05.725 --> 00:00:07.076
in een casino bent

00:00:07.100 --> 00:00:11.116
en je besluit om een spelletje te spelen
op een van de computers van het casino,

00:00:11.140 --> 00:00:13.726
zoals je ook solitaire of schaken 
zou kunnen spelen.

00:00:14.400 --> 00:00:17.900
De computer kan zetten doen in het spel,
net zoals de menselijke speler.

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

00:00:20.732 --> 00:00:23.787
Het begint met een munt 
die 'kop' laat zien

00:00:23.811 --> 00:00:25.612
en de computer speelt eerst.

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

00:00:28.516 --> 00:00:30.325
maar jij ziet het resultaat niet.

00:00:31.144 --> 00:00:32.365
Daarna is het jouw beurt.

00:00:32.862 --> 00:00:35.704
Jij kunt ook kiezen
de munt te draaien of niet

00:00:35.728 --> 00:00:39.188
en jouw zet zal niet zichtbaar zijn 
voor je tegenspeler, de computer.

00:00:39.737 --> 00:00:43.736
Uiteindelijk speelt de computer opnieuw
en hij kan de munt draaien of niet,

00:00:43.760 --> 00:00:46.451
en na deze drie ronden

00:00:46.475 --> 00:00:48.404
wordt het resultaat getoond,

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

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

NOTE Paragraph

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

00:00:55.947 --> 00:00:59.340
en als iedereen eerlijk speelt
en de munt eerlijk is,

00:00:59.364 --> 00:01:03.126
dan heb je vijftig procent kans
om dit spel te winnen.

00:01:03.150 --> 00:01:05.424
En om dat te bevestigen,

00:01:05.448 --> 00:01:08.583
vroeg ik mijn studenten om dit spel 
op onze computers te spelen,

00:01:08.607 --> 00:01:10.591
en na vele, vele pogingen,

00:01:10.615 --> 00:01:14.655
eindigde hun winstpercentage
op vijftig procent, of daar dichtbij,

00:01:14.679 --> 00:01:16.330
zoals verwacht.

00:01:16.354 --> 00:01:18.390
Klinkt als een saai spelletje, nietwaar?

NOTE Paragraph

00:01:18.414 --> 00:01:21.631
Maar wat als je dit spelletje
tegen een kwantumcomputer zou spelen?

00:01:22.665 --> 00:01:25.745
In Las Vegas hebben ze
geen kwantumcomputers,

00:01:25.769 --> 00:01:27.510
voor zover ik weet,

00:01:27.534 --> 00:01:30.970
maar IBM heeft een werkende 
kwantumcomputer gebouwd.

00:01:30.994 --> 00:01:32.191
Dit is hem.

NOTE Paragraph

00:01:32.605 --> 00:01:34.189
Maar wat is een kwantumcomputer?

00:01:34.534 --> 00:01:37.343
Kwantumfysica beschrijft

00:01:37.367 --> 00:01:41.137
het gedrag van atomen 
en fundamentele deeltjes,

00:01:41.161 --> 00:01:43.644
zoals elektronen en fotonen.

00:01:43.668 --> 00:01:45.392
Een kwantumcomputer werkt

00:01:45.416 --> 00:01:48.023
door het besturen van het gedrag
van deze deeltjes,

00:01:48.047 --> 00:01:51.713
maar op een manier die totaal anders is
dan bij gewone computers.

00:01:52.279 --> 00:01:56.175
Een kwantumcomputer is dus 
niet zomaar een veel krachtiger versie

00:01:56.199 --> 00:01:58.304
van onze huidige computers,

00:01:58.328 --> 00:02:02.335
zoals een gloeilamp
niet een veel krachtiger kaars is.

00:02:02.359 --> 00:02:06.478
Je kunt geen gloeilamp maken
door steeds betere kaarsen te maken.

00:02:07.048 --> 00:02:09.263
Een gloeilamp is een andere technologie,

00:02:09.287 --> 00:02:11.941
gebaseerd op diepere 
wetenschappelijke kennis.

00:02:11.965 --> 00:02:15.702
Zo is kwantumcomputer 
een nieuw soort apparaat,

00:02:15.726 --> 00:02:18.475
gebaseerd op kennis van de kwantumfysica.

00:02:18.499 --> 00:02:21.649
En net zoals de gloeilamp 
de samenleving veranderde,

00:02:21.673 --> 00:02:24.333
hebben ook kwantumcomputers
in potentie grote invloed

00:02:24.357 --> 00:02:26.234
op veel aspecten van ons leven,

00:02:26.258 --> 00:02:30.186
waaronder onze veiligheidsbehoefte,
gezondheidszorg en zelfs het internet.

NOTE Paragraph

00:02:30.837 --> 00:02:35.138
Bedrijven over de hele wereld
werken aan deze apparaten

00:02:35.162 --> 00:02:37.497
en om te snappen
waarom we zo opgewonden zijn,

00:02:37.521 --> 00:02:40.051
spelen we nu ons spelletje
op een kwantumcomputer.

00:02:40.862 --> 00:02:45.635
Nu kan ik van hieruit inloggen 
op IBM's kwantumcomputer,

00:02:45.659 --> 00:02:48.134
waardoor ik het spel 
op afstand kan spelen,

00:02:48.158 --> 00:02:49.378
en dat kunnen jullie ook.

00:02:50.151 --> 00:02:55.573
Om dit te doen, herinner je de email,
een tijdje geleden, van TED,

00:02:55.597 --> 00:02:59.322
die je vroeg of je de munt
wel of niet wilde omdraaien,

00:02:59.346 --> 00:03:01.041
als je het spelletje speelde.

00:03:01.065 --> 00:03:05.933
Eigenlijk vroegen we je te kiezen
tussen een cirkel of een vierkant.

00:03:05.957 --> 00:03:09.799
Dat wist je niet, maar je keuze
voor cirkel betekent 'draai de munt',

00:03:09.823 --> 00:03:12.630
en je keuze voor het vierkant
betekent 'draai de munt niet'.

00:03:12.723 --> 00:03:15.564
We kregen 372 antwoorden.

00:03:15.588 --> 00:03:16.778
Dank jullie wel.

00:03:16.802 --> 00:03:21.270
Dat betekent dat we 372 spelletjes 
kunnen spelen tegen de kwantumcomputer

00:03:21.294 --> 00:03:22.922
door jullie keuzes te gebruiken.

00:03:22.946 --> 00:03:25.191
En het spelletje gaat behoorlijk snel,

00:03:25.215 --> 00:03:27.422
ik kan je het resultaat meteen laten zien.

NOTE Paragraph

00:03:28.231 --> 00:03:30.537
Helaas, jullie deden het niet erg goed.

NOTE Paragraph

00:03:30.561 --> 00:03:32.634
(Gelach)

NOTE Paragraph

00:03:32.634 --> 00:03:35.690
De kwantumcomputer won bijna elk spel.

00:03:36.149 --> 00:03:39.871
Het verloor er een paar vanwege
operationele fouten in de computer.

NOTE Paragraph

00:03:39.905 --> 00:03:41.867
(Gelach)

NOTE Paragraph

00:03:41.891 --> 00:03:45.192
Hoe lukte het om zo'n geweldige 
winnende serie te scoren?

00:03:46.224 --> 00:03:48.717
Het lijkt magie of valsspelen,

00:03:48.741 --> 00:03:51.119
maar het is gewoon
kwantumfysica in actie.

00:03:51.780 --> 00:03:53.356
Het werkt zo.

00:03:53.380 --> 00:03:58.832
Een normale computer simuleert
kop of munt als een bit,

00:03:58.856 --> 00:04:00.511
een nul of een één,

00:04:00.535 --> 00:04:04.415
of een stroompje dat aan of uit gaat
in een computerchip.

00:04:04.439 --> 00:04:06.519
Een kwantumcomputer
doet dat totaal anders.

00:04:07.250 --> 00:04:11.763
Een kwantum-bit heeft een wat flexibelere,
niet-binaire identiteit.

00:04:12.511 --> 00:04:18.353
Het bestaat in een superpositie,
of een combinatie van nul en één,

00:04:18.377 --> 00:04:23.083
met een bepaalde kans op een nul
en een bepaalde kans op een één.

00:04:23.545 --> 00:04:26.076
Met andere woorden,
zijn identiteit is een spectrum.

00:04:26.790 --> 00:04:30.593
Het kan, bijvoorbeeld, zeventig procent
kans zijn om een nul te zijn

00:04:30.617 --> 00:04:32.953
en dertig procent om een één te zijn

00:04:32.977 --> 00:04:36.992
of 80-20 of 60-40.

00:04:37.016 --> 00:04:39.629
De mogelijkheden zijn eindeloos.

00:04:39.653 --> 00:04:41.019
De basisgedachte is

00:04:41.043 --> 00:04:45.263
dat we de precieze waarden 
nul en één moeten loslaten

00:04:45.287 --> 00:04:47.128
en onzekerheid moeten toelaten.

00:04:47.737 --> 00:04:49.388
Tijdens het spelletje

00:04:49.412 --> 00:04:54.159
creëert de kwantumcomputer
deze glijdende combinatie van kop en munt,

00:04:54.183 --> 00:04:55.334
nul en één,

00:04:55.358 --> 00:04:57.626
dus wat de speler ook doet,

00:04:57.650 --> 00:04:58.838
draaien of niet draaien,

00:04:58.862 --> 00:05:01.238
deze superpositie blijft intact.

00:05:01.830 --> 00:05:05.306
Het is zoiets als het roeren 
van een mix van twee vloeistoffen.

00:05:05.714 --> 00:05:10.099
Of je nu roert of niet,
de vloeistof blijft gemixt,

00:05:10.123 --> 00:05:12.544
maar in zijn laatste zet,

00:05:12.568 --> 00:05:16.508
kan de kwantumcomputer
de nul en één 'ontmixen',

00:05:16.532 --> 00:05:20.270
en zo perfect 'kop' eruit halen
zodat jij elke keer verliest.

NOTE Paragraph

00:05:20.294 --> 00:05:21.864
(Gelach)

NOTE Paragraph

00:05:22.267 --> 00:05:25.647
Als je dit een beetje raar vindt,
heb je groot gelijk.

00:05:26.608 --> 00:05:30.687
Gewone munten hebben
geen combinatie van kop en munt.

00:05:31.056 --> 00:05:35.260
Wij ervaren deze flexibele
kwantumrealiteit niet

00:05:35.284 --> 00:05:36.754
in ons dagelijks leven.

00:05:37.247 --> 00:05:39.501
Als je in verwarring bent over kwantum,

00:05:39.525 --> 00:05:41.431
geen zorgen, je gaat het begrijpen.

NOTE Paragraph

00:05:41.455 --> 00:05:44.619
(Gelach)

NOTE Paragraph

00:05:44.643 --> 00:05:48.899
Maar ook al kunnen we 
de vreemde kwantumwereld niet ervaren,

00:05:48.923 --> 00:05:52.081
we kunnen de reële effecten wel zien.

00:05:52.105 --> 00:05:53.959
Je hebt de resultaten zelf kunnen zien.

00:05:54.529 --> 00:05:55.990
De kwantumcomputer won,

00:05:56.014 --> 00:06:00.302
omdat hij gebruik maakte
van superpositie en onzekerheid,

00:06:00.826 --> 00:06:03.182
en deze kwantumeigenschappen zijn sterk,

00:06:03.206 --> 00:06:05.484
niet alleen om muntspelletjes te winnen,

00:06:05.508 --> 00:06:09.126
maar ook om er toekomstige
kwantumtechnologieën mee te maken.

00:06:09.150 --> 00:06:12.666
Laat me drie voorbeelden geven
van mogelijke toepassingen

00:06:12.690 --> 00:06:14.230
die ons leven kunnen veranderen.

NOTE Paragraph

00:06:15.147 --> 00:06:20.448
Allereerst, kwantumonzekerheid kun je 
gebruiken om geheime sleutels te maken

00:06:20.472 --> 00:06:24.262
om boodschappen te versleutelen
die we verzenden,

00:06:24.286 --> 00:06:29.415
zodat hackers de sleutel niet stiekem
perfect kunnen kopiëren,

00:06:29.439 --> 00:06:30.992
vanwege de kwantumonzekerheid.

00:06:31.809 --> 00:06:35.595
Ze zouden de natuurwetten
moeten overtreden

00:06:35.619 --> 00:06:36.888
om de sleutel te hacken.

00:06:37.531 --> 00:06:42.405
Deze manier van onbreekbare encryptie
wordt al getest door banken

00:06:42.429 --> 00:06:44.364
en andere instituten wereldwijd.

00:06:45.357 --> 00:06:50.806
Vandaag de dag gebruiken we wereldwijd 
meer dan 17 miljard gekoppelde apparaten.

00:06:51.619 --> 00:06:55.119
Stel je voor wat kwantumversleuteling 
in de toekomst kan betekenen.

NOTE Paragraph

00:06:56.171 --> 00:07:01.901
Ten tweede, kwantumcomputers kunnen
de zorg en geneeskunde transformeren.

00:07:02.427 --> 00:07:07.728
Bijvoorbeeld, het ontwerp en het onderzoek
naar moleculen voor geneesmiddelen

00:07:07.752 --> 00:07:10.147
is tegenwoordig een uitdagend probleem

00:07:10.171 --> 00:07:15.123
en dat is omdat de exacte 
beschrijving en berekeningen

00:07:15.147 --> 00:07:19.249
van alle kwantumeigenschappen
van alle atomen in een molecuul

00:07:19.273 --> 00:07:22.924
zelfs voor onze supercomputers 
een zeer moeilijke rekentaak is.

00:07:23.480 --> 00:07:25.686
Maar een kwantumcomputer kan dat beter,

00:07:25.710 --> 00:07:28.964
want die werkt dankzij
dezelfde kwantumeigenschappen

00:07:28.988 --> 00:07:31.540
als de moleculen die hij 
probeert te simuleren.

00:07:31.564 --> 00:07:36.341
Toekomstige, grootschalige
kwantumsimulaties voor geneesmiddelen

00:07:36.365 --> 00:07:39.651
kunnen mogelijk leiden tot behandelingen
voor ziekten zoals Alzheimer,

00:07:39.675 --> 00:07:41.817
met effect op duizenden levens.

NOTE Paragraph

00:07:42.355 --> 00:07:45.392
En ten derde, mijn favoriete
kwantumtoepassing

00:07:45.416 --> 00:07:50.075
is teleporteren van informatie 
van de ene naar de andere plaats

00:07:50.099 --> 00:07:53.141
zonder de informatie fysiek te verzenden.

00:07:53.847 --> 00:07:57.276
Dat klinkt als sciencefiction, 
maar het is mogelijk,

00:07:57.300 --> 00:08:01.019
want de flexibele eigenschappen
van de kwantumdeeltjes

00:08:01.043 --> 00:08:04.401
kunnen met elkaar verstrengeld raken 
dwars door ruimte en tijd,

00:08:04.425 --> 00:08:08.035
zodanig dat als je iets verandert
aan één deeltje,

00:08:08.059 --> 00:08:09.745
dat dan impact heeft op het andere,

00:08:09.745 --> 00:08:12.197
en dat creëert een 
kanaal voor teleportering.

00:08:13.039 --> 00:08:15.648
Dit is al gedemonstreerd 
in onderzoekslaboratoria

00:08:15.672 --> 00:08:18.593
en kan deel uitmaken 
van een toekomstig kwantuminternet.

00:08:19.219 --> 00:08:22.566
We hebben nu nog niet zo'n netwerk,

00:08:22.590 --> 00:08:25.494
maar mijn team werkt wel 
aan deze mogelijkheden

00:08:25.518 --> 00:08:29.367
door een kwantumnetwerk
op een kwantumcomputer te simuleren.

00:08:30.052 --> 00:08:34.050
We hebben interessante nieuwe protocollen
en ontwerpen geïmplementeerd,

00:08:34.074 --> 00:08:39.756
zoals teleportering tussen
verschillende gebruikers in het netwerk,

00:08:39.780 --> 00:08:42.002
efficiënte dataoverdracht

00:08:42.026 --> 00:08:43.629
en zelfs veilig stemmen.

NOTE Paragraph

00:08:44.502 --> 00:08:47.381
Een kwantumfysicus zoals ik
beleeft een hoop lol.

00:08:47.405 --> 00:08:48.898
Ik kan het echt aanraden.

NOTE Paragraph

00:08:48.922 --> 00:08:50.880
(Gelach)

NOTE Paragraph

00:08:50.904 --> 00:08:53.785
Wij zijn de ontdekkingsreizigers
in een kwantumwonderland.

00:08:53.809 --> 00:08:56.693
Wie weet wat voor toepassingen 
we hierna zullen ontdekken.

00:08:57.222 --> 00:09:00.047
We moeten voorzichtig
en verantwoordelijk voortschrijden

00:09:00.071 --> 00:09:02.197
terwijl we onze kwantumtoekomst uitbouwen.

00:09:02.809 --> 00:09:04.607
En voor mij persoonlijk

00:09:04.631 --> 00:09:10.100
zie ik kwantumfysica niet als een tool
om alleen kwantumcomputers te bouwen.

00:09:10.124 --> 00:09:15.258
Ik zie kwantumcomputers als een manier
om de mysteries van de natuur te ontdekken

00:09:15.282 --> 00:09:19.194
en om de verborgen wereld 
buiten onze ervaring te laten zien.

00:09:19.218 --> 00:09:21.320
Hoe verbazingwekkend is het
dat wij mensen,

00:09:21.344 --> 00:09:24.336
met onze relatief beperkte toegang
tot het universum,

00:09:24.360 --> 00:09:26.994
toch ver over onze horizon 
heen kunnen kijken

00:09:27.018 --> 00:09:29.738
door alleen onze verbeelding
en ons vernuft te gebruiken.

00:09:30.211 --> 00:09:32.528
En het universum beloont ons

00:09:32.552 --> 00:09:36.480
door te laten zien hoe ongelooflijk
interessant en verrassend het is.

NOTE Paragraph

00:09:37.171 --> 00:09:40.547
De toekomst is fundamenteel onzeker

00:09:40.571 --> 00:09:43.750
en voor mij is dat zeker opwindend.

NOTE Paragraph

00:09:44.344 --> 00:09:45.495
Dank jullie wel.

NOTE Paragraph

00:09:45.519 --> 00:09:49.006
(Applaus)